2018-05-10使用Callable和Future创建线程

通过实现Runnable接口创建多线程时，Thread类的作用就是把run()方法包装成线程执行体，从java5开始，java提供了Callable接口，该接口像是Runnable接口的增强版，Callable接口提供了一个call()方法可以作为线程执行体，但call()方法比run()方法功能更强大。

call()方法可以有返回值。
call()方法可以声明抛出异常。

可以提供一个Callable对象作为Thread的target，而该线程的线程执行体就是该Callable对象的call()方法。问题是，call()方法并不是直接调用，它是作为线程执行体呗调用的，那么如何获取call()方法的返回值呢？

java5提供了Future接口来代表Callable接口里call()方法的返回值，并为Future接口提供了一个FutureTask实现类，该实现类实现了Future接口，并实现了Runnable接口——可以作为Thread类的target。

在Future接口里定义了如下公共方法类控制它关联的Callable任务。

boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：试图取消Future里关联的Callable任务。
V get()：返回Callable任务里call()方法的返回值。调用该方法将导致程序阻塞，必须等到子线程接收后才会得到返回值。
V get(long timeout，TimeUnit unit)：返回Callable任务里call()方法的返回值。该方法让程序最多阻塞timeout和unit指定的时间，如果经过指定时间后Callable任务依然没有返回值，将会抛出TimeoutException异常。
boolean isCancelled()：如果在Callable任务正常完成前被取消，则返回true。
boolean isDone():如果Callable任务已完成，则返回true。

注意

Callable接口有泛型限制，Callable接口里的泛型形参类型与call()方法返回值类型相同。而且Callable接口是函数式接口，因此可使用Lambda表达式创建Callable对象。

创建并启动有返回值的线程的步骤如下

创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，该call()方法有返回值，再创建Callable实现类的实例。从java8开始，可以直接使用Lambda表达式创建Callable对象。
使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
调用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

下面程序通过实现Callable接口来实现线程类，并启动该线程。

public class ThirdThread
{
    public static void main (String[] args)
        //创建Callable对象
        ThirdThread rt = new ThirdThread();
        //先使用Lambda表达式创建Callable<Integer>对象
        //使用FutureTask<Integer> task=new FutureTask<Integer>((Callable<Integer>)()->{
              int i=0;
              for(;i<100;i++)
               {
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量i的值："+i);
                }
              return i;
         });
        for (int i=0;i<100;i++)
        {
              System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量i的值："+i);
              if(i==20)
              {
                    //是指还是以Callable对象来创建并启动线程的
                  new Thread(task,"有返回值的线程").start();
              }
        }
        try
        {
             //获取线程返回值
            System.out.println("子线程的返回值："+task.get());
        }
        catch(Exception ex)
        {
                ex.printStackTrace();
        }
      }
    }

上面程序中使用Lambda表达式直接创建了Callable对象，这样就无需先创建Callable实现类，再创建Callable对象了。实现Callable接口与实现Runnable接口并没有太大的差别，只是Callable的call()方法允许声明抛出异常，而且允许带返回值。

以上程序先使用Lambda表达式创建一个Callable对象，然后将该实例包装成一个FutureTask对象。主线程中当循环变量i等于20时，程序启动以FutureTask对象为target的线程。程序最后调用FutureTask对象的get()方法来返回call()方法的返回值——该方法将导致主线程被阻塞，直到call()方法结束并返回为止。

运行上面程序，将看到主线程和call()方法所代表的线程交替执行的情形，程序最后还会输出call()方法的返回值。