Callable接口实现多线程

通过Thread类和Runnable接口实现多线程时，需要重写run()方法，但是由于该方法没有返回值，因此无法从多个线程中获取返回结果。为了解决这个问题，从JDK 5开始，Java提供了一个新的Callable接口，来满足这种既能创建多线程又可以有返回值的需求。

通过Callable接口实现多线程的方式与Runnable接口实现多线程的方式一样，都是通过Thread类的有参构造方法传入Runnable接口类型的参数来实现多线程，不同的是，这里传入的是Runnable接口的子类FutureTask对象作为参数，而FutureTask对象中则封装带有返回值的Callable接口实现类。

使用实现Callable接口的方式来创建并启动线程实例的主要步骤如下：

（1）创建一个Callable接口的实现类，同时重写Callable接口的call()方法；

（2）创建Callable接口的实现类对象；

（3）通过FutureTask线程结果处理类的有参构造方法来封装Callable接口实现类对象；

（4）使用参数为FutureTask类对象的Thread有参构造方法创建Thread线程实例；

（5）调用线程实例的start()方法启动线程。

接下来通过一个案例来演示如何通过实现Callable接口的方式来实现多线程，如文件1所示。

文件1 Example03.java

 1    import java.util.concurrent.*;
 2    // 1、定义一个实现Callable接口的实现类
 3    class MyThread3 implements Callable<Object> {
 4        // 1.1、重写Callable接口的call()方法
 5        public Object call() throws Exception {
 6            int i = 0;
 7            while (i++ < 5) {
 8                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
 9                                    + "的call()方法在运行");
 10            }
 11            return i;
 12        }
 13    }
 14    
 15    public class Example03 {
 16        public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
 17                                                        ExecutionException {
 18            // 2、创建Callable接口的实现类对象
 19            MyThread3 myThread3 = new MyThread3();
 20            // 3、使用FutureTask封装Callable接口
 21            FutureTask<Object> ft1 = new FutureTask<>(myThread3);
 22            // 4、使用Thread(Runnable target ,String name)构造方法创建线程对象
 23            Thread thread1 = new Thread(ft1, "thread1");
 24            // 5、调用线程对象的start()方法启动线程
 25            thread1.start();
 26            // 创建并启动另一个线程thread2
 27            FutureTask<Object> ft2 = new FutureTask<>(myThread3);
 28            Thread thread2 = new Thread(ft2, "thread2");
 29            thread2.start();
 30            // 可以通过FutureTask对象的方法管理返回值
 31            System.out.println("thread1返回结果:" + ft1.get());
 32            System.out.println("thread2返回结果:" + ft2.get());
 33        }
 34    }

运行结果如图1所示。

图1 运行结果

从图1可以看出，文件1所示的案例通过实现Callable接口的方式实现了多线程并带有返回结果。

Callable接口方式实现的多线程是通过FutureTask类来封装和管理返回结果的，该类的直接父接口是RunnableFuture，从名称上可以看出RunnableFuture是由Runnable和Future组成的结合体。下面就通过一个示意图来展示FutureTask类的继承关系，如图2所示。

图2 FutureTask继承关系图

从图2可以看出，FutureTask本质是Runnable接口和Future接口的实现类，而Future则是JDK 5提供的用来管理线程执行返回结果的。其中Future接口中共有5个方法，用来对线程结果进行管理，这些方法及说明如表1所示。

表1 Future接口的方法