java多线程Runnable、Callable、Executor、Future、FutureTask关系解读

转自：http://blog.csdn.net/zhangzhaokun/article/details/6615454 

在再度温习Java5的并发编程的知识点时发现，首要的就是把Runnable、Callable、Executor、Future等的关系搞明白，遂有了下述小测试程序，通过这个例子上述三者的关系就一目了然了。 

在java5以后，一个可以调度执行的线程单元可以有三种方式定义： 

Thread、Runnable、Callable，其中Runnable实现的是void run()方法，Callable实现的是 V call()方法，并且可以返回执行结果，其中Runnable可以提交给Thread来包装下，直接启动一个线程来执行，而Callable则一般都是提交给ExecuteService来执行。 

简单来说，Executor就是Runnable和Callable的调度容器，Future就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看，最为关键的是Future可以检查对应的任务是否已经完成，也可以阻塞在get方法上一直等待任务返回结果。Runnable和Callable的差别就是Runnable是没有结果可以返回的，就算是通过Future也看不到任务调度的结果的。 

Java代码  

1. /**  
2.  * 通过简单的测试程序来试验Runnable、Callable通过Executor来调度的时候与Future的关系  
3.  */    
4. package com.hadoop.thread;    
5.     
6. import java.util.concurrent.Callable;    
7. import java.util.concurrent.ExecutorService;    
8. import java.util.concurrent.Executors;    
9. import java.util.concurrent.Future;    
10.     
11. public class RunnableAndCallable2Future {    
12.     
13.     public static void main(String[] args) {    
14.     
15.         // 创建一个执行任务的服务    
16.         ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);    
17.         try {    
18.             //1.Runnable通过Future返回结果为空    
19.             //创建一个Runnable，来调度，等待任务执行完毕，取得返回结果    
20.             Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable() {    
21.                 @Override    
22.                 public void run() {    
23.                     System.out.println("runnable1 running.");    
24.                 }    
25.             });    
26.             System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());    
27.     
28.             // 2.Callable通过Future能返回结果    
29.             //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，    
30.             // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作    
31.             Future<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {    
32.                 @Override    
33.                 public String call() throws Exception {    
34.                     // TODO Auto-generated method stub    
35.                     return "result=task1";    
36.                 }    
37.             });    
38.             // 获得任务的结果，如果调用get方法，当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行    
39.             System.out.println("task1: " + future1.get());    
40.     
41.             //3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断    
42.             //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，    
43.             // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作    
44.             Future<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {    
45.                 @Override    
46.                 public String call() throws Exception {                 
47.                     try {    
48.                         while (true) {    
49.                             System.out.println("task2 running.");    
50.                             Thread.sleep(50);    
51.                         }    
52.                     } catch (InterruptedException e) {    
53.                         System.out.println("Interrupted task2.");    
54.                     }    
55.                     return "task2=false";    
56.                 }    
57.             });    
58.                 
59.             // 等待5秒后，再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环    
60.             Thread.sleep(10);    
61.             System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));    
62.     
63.             // 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了    
64.             // 获取第三个任务的输出，因为执行第三个任务会引起异常    
65.             // 所以下面的语句将引起异常的抛出    
66.             Future<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {    
67.     
68.                 @Override    
69.                 public String call() throws Exception {    
70.                     throw new Exception("task3 throw exception!");    
71.                 }    
72.     
73.             });    
74.             System.out.println("task3: " + future3.get());    
75.         } catch (Exception e) {    
76.             System.out.println(e.toString());    
77.         }    
78.         // 停止任务执行服务    
79.         executor.shutdownNow();    
80.     }    
81. }    

执行结果如下： 

runnable1 running.  
Runnable1:null  
task1: result=task1  
task2 running.  
task2 cancel: true  
Interrupted task2.  
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Bad flag value!  
FutureTask则是一个RunnableFuture<V>，即实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口，另外它还可以包装Runnable和Callable<V>，所以一般来讲是一个符合体了，它可以通过Thread包装来直接执行，也可以提交给ExecuteService来执行，并且还可以通过v get()返回执行结果，在线程体没有执行完成的时候，主线程一直阻塞等待，执行完则直接返回结果。 

Java代码  

1. public class FutureTaskTest {    
2.     
3.     /**  
4.      * @param args  
5.      */    
6.     public static void main(String[] args) {    
7.         Callable<String> task = new Callable<String>() {    
8.             public String call() {    
9.                 System.out.println("Sleep start.");    
10.                 try {    
11.                     Thread.sleep(1000 * 10);    
12.                 } catch (InterruptedException e) {    
13.                     // TODO Auto-generated catch block    
14.                     e.printStackTrace();    
15.                 }    
16.                 System.out.println("Sleep end.");    
17.                 return "time=" + System.currentTimeMillis();    
18.             }    
19.         };    
20.             
21.         //直接使用Thread的方式执行    
22.         FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);    
23.         Thread t = new Thread(ft);    
24.         t.start();    
25.         try {    
26.             System.out.println("waiting execute result");    
27.             System.out.println("result = " + ft.get());    
28.         } catch (InterruptedException e) {    
29.             // TODO Auto-generated catch block    
30.             e.printStackTrace();    
31.         } catch (ExecutionException e) {    
32.             // TODO Auto-generated catch block    
33.             e.printStackTrace();    
34.         }    
35.             
36.         //使用Executors来执行    
37.         System.out.println("=========");    
38.         FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);    
39.         Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);    
40.         try {    
41.             System.out.println("waiting execute result");    
42.             System.out.println("result = " + ft2.get());    
43.         } catch (InterruptedException e) {    
44.             // TODO Auto-generated catch block    
45.             e.printStackTrace();    
46.         } catch (ExecutionException e) {    
47.             // TODO Auto-generated catch block    
48.             e.printStackTrace();    
49.         }    
50.             
51.     }    
52. }    

执行结果如下： 

waiting execute result  
Sleep start.  
Sleep end.  
result = time=1370844662537  
=========  
waiting execute result  
Sleep start.  
Sleep end.  
result = time=1370844672542