一般创建线程只有两种方式,一种是继承Thread,一种是实现Runnable接口。但是这两种创建方式有一个致命的缺点就是没有返回值,没返回值就让人很苦恼了啊。得用共享变量或者其他通信方式才能得到线程处理完的结果,就有点麻烦。
还有一般不提倡使用继承Thread来创建线程方式,因为Java只有单继承,不能继承多个。但是Runnable是接口,所以可以让你的实现类同时实现多个接口。而且之后要上线程池,如果之前你是用Runnable来实现的,那就可以直接传入Runnable给线程池进行管理了!
在Java1.5之后就有了Callable、Future。这二种可以提供线程执行完的结果!
接下来简单介绍下Runnable、Callable 、Future、 FutureTask。
Runnable
Runnable 是一个接口,简单就一个方法,实现run方法,在run方法里面编写你要执行的代码就行了,但是没有任务返回接口,并且无法抛出异常。
public interface Runnable { public abstract void run(); }
简单应用
Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("2333"); } }; Thread thread = new Thread(runnable); thread.start();
Callable
Callable也是一个接口,很简单就一个call方法,在call方法里面编写你要执行的代码就行了,返回的就是执行的结果了。和Runnable 差别就是它有返回的结果,并且可以抛出异常!一般配合ThreadPoolExecutor使用的。
public interface Callable<V> { V call() throws Exception; }
简单应用,它不能直接配合Thread 使用。
Callable<String> callable = new Callable<String>() { @Override public String call() throws Exception { return "2333"; } }; ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1); Future<String> result = executor.submit(callable); System.out.println(result.get());
Future
Future也是一个接口,它可以对具体的Runnable或者Callable任务进行取消、判断任务是否已取消、查询任务是否完成、获取任务结果。如果是Runnable的话返回的结果是null(下面会剖析为什么Runnable的任务,Future还能返回结果)。接口里面有以下几个方法。注意两个get方法都会阻塞当前调用get的线程,直到返回结果或者超时才会唤醒当前的线程。
public interface Future<V> { boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); // 取消任务 boolean isCancelled(); // 判断任务是否已取消 boolean isDone(); // 判断任务是否已结束 V get() throws InterruptedException, ExecutionException;// 获得任务执行结果 // 获得任务执行结果,支持超时 V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; }
简单应用
Callable<String> callable = new Callable<String>() { @Override public String call() throws Exception { return "2333"; } }; ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1); Future<String> result = executor.submit(callable); result.cancel(true); System.out.println(result.isCancelled());
FutureTask
因为Future只是一个接口,所以是无法直接用来创建对象使用的,因此就有了下面的FutureTask。 FutureTask不是接口了,是个class。它实现了RunnableFuture接口public class FutureTask implements RunnableFuture
而RunnableFuture接口又继承了Runnable和Futurepublic interface RunnableFuture extends Runnable, Future
因此它可以作为Runnable被线程执行,又可以有Future的那些操作。它的两个构造器如下
FutureTask(Callable<V> callable); FutureTask(Runnable runnable, V result);
简单应用
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(() -> "2333"); Thread T1 = new Thread(futureTask); T1.start(); String result = futureTask.get(); System.out.println(result);
线程池应用
一般情况我们在用多线程的时候都会上线程池,而且一般我们使用ThreadPoolExecutor来创建线程池,我的上篇文章已经讲述了ThreadPoolExecutor,这里再补充一下submit用法。
Future<?> submit(Runnable task); // 提交 Runnable 任务 <T> Future<T> submit(Callable<T> task); // 提交 Callable 任务 <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); // 提交 Runnable 任务及结果引用
也就是说如果我们需要返回任务的执行结果我们就得调用submit方法而不是execute。 submit也不神秘就是封装了一下我们的任务再execute
public Future<?> submit(Runnable task) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null); //转成 RunnableFuture,传的result是null execute(ftask); return ftask; } public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result); execute(ftask); return ftask; } public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task); execute(ftask); return ftask; }
newTaskFor方法是new了一个FutureTask返回。 所以三个方法其实都是把task转成FutureTask,如果task是Callable,就直接赋值。如果是Runnable 就转为Callable再赋值
task是Callable的情况
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) { return new FutureTask<T>(callable); } public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); this.callable = callable; this.state = NEW; }
task是Runnable 的情况
// 按顺序看,层层调用 protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) { return new FutureTask<T>(runnable, value); } public FutureTask(Runnable runnable, V result) { this.callable = Executors.callable(runnable, result); //转 runnable 为 callable this.state = NEW; } // 以下为Executors中的方法 public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) { if (task == null) throw new NullPointerException(); return new RunnableAdapter<T>(task, result); } static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> { //适配器 final Runnable task; final T result; RunnableAdapter(Runnable task, T result) { this.task = task; this.result = result; } public T call() { task.run(); return result; } }
看了源码就揭开了神秘面纱了,就是因为Future需要返回结果,所以内部task必须是Callable,如果task是Runnable 我就造个假,偷天换日,在Runnable 外面包个Callable马甲,返回的结果在构造时就写好。
如果是调用Future submit(Runnable task);
提交任务,构造的时候就直接是RunnableFuture ftask = newTaskFor(task, null);
直接塞了个null。所以调用Future.get时,拿到的就是null。所以这样有什么用呢?就只用能来判断任务已经执行完毕,就类似于Thread.join。
这还有个 Future submit(Runnable task, T result);
你可能会奇怪这有啥用啊,你传入一个result,Future.get的时候返回的不还是这个result嘛。是个没错,但是这样用就行了!
class Task implements Runnable{ //定义task,传入p Person p; Task(Person r){ // 通过构造函数传入 p this.p = p; } void run() { r.setSex("男"); // 可以修改p } } Person p = new Person(); p.setName("小明"); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1); Future<Result> future = executor.submit(new Task(p), p); Person person = future.get(); person.getSex();
这样就可以得到修改后的结果了!
总结
综上所述,知道了Runnable 和Callable 的区别,Callable 可以获得任务结果和抛出异常,Runnable 没结果没异常抛出。
Future可以很容易的获得异步执行的结果,并且对任务进行一些操控。并且get等待结果时会阻塞,所以当任务之间有依赖关系的时候,一个任务依赖另一个任务的结果,可以用Future的get来等待依赖的任务完成的结果。
FutureTask 就是具体的实现类,有Runnable 的特性又有Future的特性,内部包的是Callable ,当然也有接受Runnable 的构造器,只是会偷偷把Runnable 转成Callable 来实现能返回结果的方法。