Java Runnable，Callable和FutureTask详解

目 录

1 序言

2 基本概念

2.1 Runnable 和 Callable的区别

2.2 Future 和 FutureTask

2.3 ExecutorService中Future的应用

2.4 Future submit(Runnable task)

2.5 Future submit(Callable task)

2.6 ExecutorService中execute()在ThreadPoolExecutor中实现如下：

3 Future，RunnableFuture，FutureTask 关系

4 总结

参考文献

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1 序言

本文针对多线程中使用的几种任务：Runnable、Callable、RunnableFuture，FutureTask等进行详细介绍

2 基本概念

2.1 Runnable 和 Callable的区别

Runnable和Callable都是定义了接口，可以用在线程池中异步执行，区别是：

• Runnable可以直接被Thread执行，但是没有返回值
• Callable执行之后有返回值，但是只能提交给线程池执行。

2.2 Future 和 FutureTask

Future是一个接口，主要是线程池中任务执行之后用于返回结果的获取，定义了

• boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); 取消任务
• boolean isCancelled(); 任务是否取消
• boolean isDone(); 任务是否执行完毕
• V get(); 获取任务执行的结果，注意这个方法阻塞线程
• V get(long timeout, TimeUnit unit)； 同上，只是增加了一个超时时间

Future有一个直接继承接口RunnableFuture，RunnableFuture有一个实现的子类FutureTask，RunnableFuture这个接口同时还继承了Runnable接口，这意味着FutureTask可以作为Future或者Runnable使用。

再来看一下FutureTask的实现，最终内部保存了一个Callable对象，也就是提交的任务

先看构造函数

 

一共2个构造函数，一个是接受Callable，一个是接受Runnable和默认返回值。

详细看一下第二个构造参数，注释很清楚的说明，当你需要runnable可取消同时不关心返回值时，可以这样构建

上面两个函数将一个Runnable适配成了一个Callable，是Executors中提供的静态方法。

再看一下FutureTask对Runnable的实现

抛开其他的判断条件，其实就是对内部保存的Callable调用了call方法，进行执行并保存结果。这就是FutureTask主要的几个方法，下面有用。

2.3 ExecutorService中Future的应用

上面2点主要是为了给这点做伏笔，现在我们来看为什么ExecutorService中的submit()既可以提交Runnable又可以提交Callable并返回结果，同时看看直接execute() Runnable会有什么不同。

2.4 Future submit(Runnable task)

先来看一下这个方法的实现

代码上可以很直观的看到，提交的Runnable被newTaskFor()适配成了RunnableFuture。来看一下newTaskFor()这个方法的实现。

复制代码

直接是new了一个FutureTask对象，上面我们分析过这种情况，runnable其实是会被适配成一个Callable的。

2.5 Future submit(Callable task)

再来看一下这个方法

复制代码

跟上面的代码简直一摸一样，都是适配成了RunnableFuture。

看到这里可以明白，提交Runnable时是将Runnable适配成了Callable，也就是submit方法最终都会调用的的是Callable对象。

上面我们说过RunnableFuture实现了Runnable接口，当他被execute时，肯定是被当作Runnable使用的，看一下两个submit方法最终都是通过execute来执行的。

上面介绍FutureTask时我们知道，对Runnable的实现FutureTask最后调用的是Callable的call方法。

到这里可以知道了，

1. 当我们提交一个Runnable的任务时，首先通过FutureTask的构造函数被适配成了一个Callable对象被保存FutureTask中。
2. 当任务被执行时，FutureTask又被当作一个Runnable使用，调用了保存在内部的Callable的call方法，任务被执行并返回了结果。
3. Runnable被适配成Callable时最终调用的还是自己的run方法。

2.6 ExecutorService中execute()在ThreadPoolExecutor中实现如下：

上面注释的意思是：

1. 当前核心线程数少于corePoolSize是，尝试直接新建Thread用来执行任务。同时校验添加的过程，防止出错。
2. 任务入队时二次校验是否需要新建线程，判断是否需要回滚等。
3. 如果任务不能入队则新建非核心线程处理，如果失败那么就拒绝任务。

这个就是任务具体执行的过程

3 Future，RunnableFuture，FutureTask 关系

 再来看构造方法，有两个构造方法如下

4 总结

主要讲了几个概念Runnable、Callable、Future，RunnableFuture，FutureTask 以及相关的子类，总结如下：

• Runnable可以直接被Thread执行，但是没有返回值
• Callable执行之后有返回值，但是只能提交给线程池执行。
• Future定义了一系列关于任务管理的接口方法
• FutureTask是Future唯一实现类，它也实现了Runnable接口
• 线程池submit Callable和Runnable时最终都会转换成FutureTask
• FutureTask被执行时是被当成Runnable使用的，执行了内部保存的Callable的call方法

参考文献

https://juejin.cn/post/6844903672736907272
https://blog.csdn.net/weixin_34244102/article/details/87973014
https://blog.csdn.net/sageyin/article/details/116035166
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