创建线程的三种方式（Thread、Runnable、Callable）

方式一：继承Thread类实现多线程：

1. 在Java中负责实现线程功能的类是java.lang.Thread 类。

2. 可以通过创建 Thread的实例来创建新的线程。

3. 每个线程都是通过某个特定的Thread对象所对应的方法run( )来完成其操作的，方法run( )称为线程体。

4. 通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程（只是将线程由新生态转为就绪态，而不是运行态）。

代码示例：

 public class TestThread extends Thread {//自定义类继承Thread类
     //run()方法里是线程体
     public void run() {
         for (int i = 0; i < 10; i++) {
             System.out.println(this.getName() + ":" + i);//getName()方法是返回线程名称
         }
     }

     public static void main(String[] args) {
         TestThread thread1 = new TestThread();//创建线程对象
         thread1.start();//启动线程
         TestThread thread2 = new TestThread();
         thread2.start();
     }
 }

此种方式的缺点：因为Java只支持单继承多实现，所以当我们的类已经继承了一个类(如小程序必须继承自 Applet 类)，则无法再继承 Thread 类。

方式二：通过Runnable接口实现多线程

　　在开发中，我们应用更多的是通过Runnable接口实现多线程。这种方式克服了实现Thread类的缺点，即在实现Runnable接口的同时还可以继承某个类。

代码示例：

 public class TestThread2 implements Runnable {//自定义类实现Runnable接口；
     //run()方法里是线程体；
     public void run() {
         for (int i = 0; i < 10; i++) {
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
         }
     }
     public static void main(String[] args) {
         //创建线程对象，把实现了Runnable接口的对象作为参数传入；
         Thread thread1 = new Thread(new TestThread2());
         thread1.start();//启动线程；
         Thread thread2 = new Thread(new TestThread2());
         thread2.start();
     }
 }

需要注意的是，start()方法属于thread类的，故自定义类实现Runnable接口后调用start()方法前有如下过程：

 Runnable  r = new TestThread2();
 Thread thread1 = new Thread(r);
 //简写为：
 Thread thread1 = new Thread(new TestThread2());

方式三：通过Callable接口实现多线程

Callable和Future出现的原因：

　　　　这2种方式都有一个缺陷就是：在执行完任务之后无法获取执行结果。
　　　　如果需要获取执行结果，就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。

　　而自从Java 1.5开始，就提供了Callable和Future，通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。

Callable和Future介绍

　　Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务，是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果，Future用于获取结果。

　　Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的（并行就是整体看上去是并行的，其实在某个时间点只有一个线程在执行），我们必须等待它返回的结果。
　　java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象，使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。

 Callable与Runnable

java.lang.Runnable吧，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：

 public interface Runnable {
     public abstract void run();
 }

由于run()方法返回值为void类型，所以在执行完任务之后无法返回任何结果。

　　Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一个接口，在它里面也只声明了一个方法，只不过这个方法叫做call()：

 public interface Callable<V> {
     /**
      * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
      *
      * @return computed result
      * @throws Exception if unable to compute a result
      */
     V call() throws Exception;
 }

可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。

那么怎么使用Callable呢？

一般情况下是配合ExecutorService来使用的，在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本：

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);

第一个submit方法里面的参数类型就是Callable。

暂时只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合来使用的，具体的使用方法讲在后面讲述。

一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法很少使用。

Future

　　Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。

　　Future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：

 public interface Future<V> {
     boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
     boolean isCancelled();
     boolean isDone();
     V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
     V get(long timeout, TimeUnit unit)
         throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
 }

在Future接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：

cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。

isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。

isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；

get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；

get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

也就是说Future提供了三种功能：

　　1）判断任务是否完成；

　　2）能够中断任务；

　　3）能够获取任务执行结果。

　　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

FutureTask实现了RunnableFuture接口，这个接口的定义如下：

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
} 

可以看到这个接口实现了Runnable和Future接口，接口中的具体实现由FutureTask来实现。这个类的两个构造方法如下 ：

 public FutureTask(Callable<V> callable) {
         if (callable == null)
             throw new NullPointerException();
         sync = new Sync(callable);
     }
     public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
         sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result));
     }  

如上提供了两个构造函数，一个以Callable为参数，另外一个以Runnable为参数。这些类之间的关联对于任务建模的办法非常灵活，允许你基于FutureTask的Runnable特性（因为它实现了Runnable接口），把任务写成Callable，然后封装进一个由执行者调度并在必要时可以取消的FutureTask。

　　FutureTask可以由执行者调度，这一点很关键。它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合：get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run()，而run()方法通常都是由执行者调用，我们基本上不需要直接调用它。

一个FutureTask的例子

 public class MyCallable implements Callable<String> {
     private long waitTime;
     public MyCallable(int timeInMillis){
         this.waitTime=timeInMillis;
     }
     @Override
     public String call() throws Exception {
         Thread.sleep(waitTime);
         //return the thread name executing this callable task
         return Thread.currentThread().getName();
     }
 }  

 public class FutureTaskExample {
      public static void main(String[] args) {
         MyCallable callable1 = new MyCallable(1000);                       // 要执行的任务
         MyCallable callable2 = new MyCallable(2000);  

         FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(callable1);// 将Callable写的任务封装到一个由执行者调度的FutureTask对象
         FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(callable2);  

         ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);        // 创建线程池并返回ExecutorService实例
         executor.execute(futureTask1);  // 执行任务
         executor.execute(futureTask2);    

         while (true) {
             try {
                 if(futureTask1.isDone() && futureTask2.isDone()){//  两个任务都完成
                     System.out.println("Done");
                     executor.shutdown();                          // 关闭线程池和服务
                     return;
                 }  

                 if(!futureTask1.isDone()){ // 任务1没有完成，会等待，直到任务完成
                     System.out.println("FutureTask1 output="+futureTask1.get());
                 }  

                 System.out.println("Waiting for FutureTask2 to complete");
                 String s = futureTask2.get(200L, TimeUnit.MILLISECONDS);
                 if(s !=null){
                     System.out.println("FutureTask2 output="+s);
                 }
             } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                 e.printStackTrace();
             }catch(TimeoutException e){
                 //do nothing
             }
         }
     }
 }  

运行如上程序后，可以看到一段时间内没有输出，因为get()方法等待任务执行完成然后才输出内容。

输出结果如下：

FutureTask1 output=pool-1-thread-1
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
FutureTask2 output=pool-1-thread-2
Done

原文转载地址：ttps://www.sxt.cn/Java_jQuery_in_action/eleven-runnable-interface.html

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