本文最后更新于 2023-09-19，文章内容可能已经过时。

6 Callable & Future 接口

6.1 Callable 接口

目前我们学习了有两种创建线程的方法-一种是通过创建 Thread 类，另一种是通过使用 Runnable 创建线程。但是，Runnable 缺少的一项功能是，当线程终止时（即 run（）完成时），我们无法使线程返回结果。为了支持此功能，Java 中提供了 Callable 接口。

现在我们学习的是创建线程的第三种方案—Callable 接口

Callable 接口的特点如下(重点)

为了实现 Runnable，需要实现不返回任何内容的 run（）方法，而对于Callable，需要实现在完成时返回结果的 call（）方法。
call（）方法可以引发异常，而 run（）则不能。
为实现 Callable 而必须重写 call 方法。
不能直接替换 runnable,因为 Thread 类的构造方法根本没有 Callable。

6.2 Future 接口

当 call（）方法完成时，结果必须存储在主线程已知的对象中，以便主线程可以知道该线程返回的结果。为此，可以使用 Future 对象。

将 Future 视为保存结果的对象–它可能暂时不保存结果，但将来会保存（一旦 Callable 返回）。Future 基本上 是主线程可以跟踪进度以及其他线程的结果的一种方式。 要实现此接口，必须重写 5 种方法，这里列出了重要的方法,如下:

public boolean cancel（boolean mayInterrupt）： 用于停止任务。

如果尚未启动，它将停止任务。如果已启动，则仅在 mayInterrupt 为 true时才会中断任务。

public Object get（）throws InterruptedException，ExecutionException： 用于获取任务的结果。

如果任务完成，它将立即返回结果，否则将等待任务完成，然后返回结果。

public boolean isDone（）： 如果任务完成，则返回 true，否则返回 false可以看到 Callable 和 Future 做两件事 - Callable 与 Runnable 类似，因为它封装了要在另一个线程上运行的任务，而 Future 用于存储从另一个线程获得的结果。实际上，future 也可以与 Runnable 一起使用。

要创建线程，需要 Runnable。为了获得结果，需要 future。

6.3 FutureTask

Java 库具有具体的 FutureTask 类型，该类型实现 Runnable 和 Future，并方便地将两种功能组合在一起。可以通过为其构造函数提供 Callable 来创建FutureTask。然后，将 FutureTask 对象提供给 Thread 的构造函数以创建 Thread 对象。因此，间接地使用 Callable 创建线程。

核心原理:(重点)

在主线程中需要执行比较耗时的操作时，但又不想阻塞主线程时，可以把这些作业交给 Future 对象在后台完成

当主线程将来需要时，就可以通过 Future 对象获得后台作业的计算结果或者执行状态
一般 FutureTask 多用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。
仅在计算完成时才能检索结果；如果计算尚未完成，则阻塞 get 方法
一旦计算完成，就不能再重新开始或取消计算
get 方法而获取结果只有在计算完成时获取，否则会一直阻塞直到任务转入完成状态，然后会返回结果或者抛出异常
get 只计算一次,因此 get 方法放到最后

class Thread1 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
		
    }
}

// 实现Callable接口
class Thread2 implements Callable {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 200;
    }
}


public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // Runnable 接口线程
        new Thread(new Thread1(), "AA").start();

        // Callable 接口线程 报错
        // new Thread(new Thread2(), "BB").start();

        // FutureTask
        FutureTask<Integer> futureTask1 = new FutureTask<>(new Thread2());

        // lambda
        FutureTask<Integer> futureTask2 = new FutureTask<>(() -> 1024);
    }
}

6.4 使用 Callable 和 Future

改写上面的main方法

// 实现Callable接口
class Thread2 implements Callable {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is sleeping :: idx is :: " + i);
            Thread.sleep(1000);
        }
        return 200;
    }
}

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        // FutureTask
        FutureTask<Integer> futureTask1 = new FutureTask<>(new Thread2());

        // lambda
        FutureTask<Integer> futureTask2 = new FutureTask<>(() -> {
            while (!futureTask1.isDone()){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is waiting...");
                Thread.sleep(500);
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get futureTask1 :: " + futureTask1.get());
            return 1024;
        });

        new Thread(futureTask1, "AA").start();
        Thread.sleep(300);
        new Thread(futureTask2, "BB").start();
    }
}

这里通过AA BB 线程之间的主线程睡眠保证 AA 线程先创建，然后 AA 线程睡眠 5 秒才会返回值，而 BB 线程每 500ms 就会尝试通过 futureTask1的get方法获取线程1的 futureTask1 获取返回值，但因为AA线程的run方法没有执行完而阻塞。

AA is sleeping :: idx is :: 0
BB is waiting...
BB is waiting...
AA is sleeping :: idx is :: 1
BB is waiting...
BB is waiting...
AA is sleeping :: idx is :: 2
BB is waiting...
BB is waiting...
AA is sleeping :: idx is :: 3
BB is waiting...
BB is waiting...
AA is sleeping :: idx is :: 4
BB is waiting...
BB is waiting...
BB get futureTask1 :: 200

6.5 小结(重点)

在主线程中需要执行比较耗时的操作时，但又不想阻塞主线程时，可以把这些作业交给 Future 对象在后台完成, 当主线程将来需要时，就可以通过 Future 对象获得后台作业的计算结果或者执行状态。
一般 FutureTask 多用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。
仅在计算完成时才能检索结果；如果计算尚未完成，则阻塞 get 方法。一旦计算完成，就不能再重新开始或取消计算。get 方法而获取结果只有在计算完成时获取，否则会一直阻塞直到任务转入完成状态，然后会返回结果或者抛出异常。
只计算一次。