多线程 - Callable接口

概述

从Java 5开始，Java就提供了Callable接口，可以把它看作是Runnable接口的增强版：Callable接口提供了一个call()方法作为线程执行体，它可以有返回值，并且可以抛异常。但是如何获取call()方法的返回值呢？
Java 5提供了Future接口来代表call()方法的返回值，并为Future接口提供了FutureTask实现类，该类实现了Callable接口和Runnable接口。Future接口中定义了几个公共方法来控制它关联的Callable任务：

boolean cancel(boolean)：试图取消该Future关联的Callable任务。
V get()：返回call()方法的返回值。该方法将导致程序阻塞，必须等到子线程结束后才得到返回值。
V get(long timeout, TimeUnit unit)：返回call()方法的返回值。该方法最多阻塞timeout和unit指定的时间，如果超过指定时间没有返回，将会抛出TimeoutException。
boolean isCancelled()：如果在Callable任务正常结束前被取消，则返回true。
boolean isDone()：如果Callable任务已经完成，则返回true。

代码示例

创建并启动Callable线程的步骤如下：
（1）创建Callable接口实现类，并实现call()方法；
（2）创建Callable实现类的实例，并用FutureTask来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了call()方法的返回值；
（3）使用FutureTask对象座位Thread的target创建并启动线程；
（4）调用FutureTask对象的get()方法来获得call()方法的返回值。
注意，Callable接口有泛型限制，Callable接口中的泛型形参类型必须与call()方法返回值类型相同。

package Demo;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

//Callable接口的泛型形参类型与call方法返回值类型一致
public class Demo implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() {
int i = 0;
for (; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i的值：" + i);
}
return i;
}

public static void main(String[] args) {
// 创建Callable对象
Demo dm = new Demo();
// 使用FutureTask包装Callable对象
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(dm);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i的值：" + i);
if (i == 20) {
new Thread(task, "有返回值的线程").start();
}
}
try {
System.out.println("子线程执行结束，i的值：" + task.get());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

主程序中当 i 的值等于20时，就会启动Callable子线程，此时主线程和子线程并发执行。最后程序通过FutureTask对象的get()方法来获取call()方法的返回值——该方法会导致主线程阻塞，直到call()方法执行结束。如果将try中的语句移到if语句块中，会发现当 i 等于20时，等到子线程打印完毕后，主线程继续从21开始打印。读者可以自己尝试。下面是本例的测试结果：

<pre name="code" class="html">main i的值：0
main i的值：1
......
main i的值：24
有返回值的线程 i的值：0
main i的值：25
有返回值的线程 i的值：1
main i的值：26
有返回值的线程 i的值：2
main i的值：27
有返回值的线程 i的值：3
main i的值：28
有返回值的线程 i的值：4
main i的值：29
有返回值的线程 i的值：5
main i的值：30
......
main i的值：92
有返回值的线程 i的值：36
main i的值：93
有返回值的线程 i的值：37
main i的值：94
有返回值的线程 i的值：38
main i的值：95
有返回值的线程 i的值：39
main i的值：96
有返回值的线程 i的值：40
main i的值：97
有返回值的线程 i的值：41
main i的值：98
有返回值的线程 i的值：42
main i的值：99
有返回值的线程 i的值：43
......
有返回值的线程 i的值：99
子线程执行结束，i的值：100