Runnable、Callable、Executor、Future、FutureTask关系解读

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。

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. import java.util.concurrent.Callable;
6. import java.util.concurrent.ExecutorService;
7. import java.util.concurrent.Executors;
8. import java.util.concurrent.Future;
9. public class RunnableAndCallable2Future {
10. public static void main(String[] args) {
11. // 创建一个执行任务的服务
12. ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
13. try {
14. //1.Runnable通过Future返回结果为空
15. //创建一个Runnable，来调度，等待任务执行完毕，取得返回结果
16. Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable() {
17. @Override
18. public void run() {
19. System.out.println("runnable1 running.");
20. }
21. });
22. System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());
23. // 2.Callable通过Future能返回结果
24. //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，
25. // 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
26. Future<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {
27. @Override
28. public String call() throws Exception {
29. // TODO Auto-generated method stub
30. return "result=task1";
31. }
32. });
33. // 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
34. System.out.println("task1: " + future1.get());
35. //3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断
36. //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，
37. // 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
38. Future<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {
39. @Override
40. public String call() throws Exception {
41. try {
42. while (true) {
43. System.out.println("task2 running.");
44. Thread.sleep(50);
45. }
46. } catch (InterruptedException e) {
47. System.out.println("Interrupted task2.");
48. }
49. return "task2=false";
50. }
51. });
52. // 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
53. Thread.sleep(10);
54. System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
55. // 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了
56. // 获取第三个任务的输出，因为执行第三个任务会引起异常
57. // 所以下面的语句将引起异常的抛出
58. Future<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {
59. @Override
60. public String call() throws Exception {
61. throw new Exception("task3 throw exception!");
62. }
63. });
64. System.out.println("task3: " + future3.get());
65. } catch (Exception e) {
66. System.out.println(e.toString());
67. }
68. // 停止任务执行服务
69. executor.shutdownNow();
70. }
71. }

执行结果如下：

1. runnable1 running.
2. Runnable1:null
3. task1: result=task1
4. task2 running.
5. task2 cancel: true
6. Interrupted task2.
7. 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。

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

执行结果如下：

1. waiting execute result
2. Sleep start.
3. Sleep end.
4. result = time=1370844662537
5. =========
6. waiting execute result
7. Sleep start.
8. Sleep end.
9. result = time=1370844672542