Java多线程：Runnable与Callable的区别和原理

Java多线程：Runnable与Callable的区别和原理

在Java多线程编程中，我们经常使用Runnable和Callable接口来创建并执行线程。这两个接口都是Java.lang包中的部分，并且都用于实现多线程。虽然它们有些相似之处，但它们之间也存在明显的差异。在本文中，我们将深入探讨这两种接口的差异以及它们的工作原理。

一、定义

1. Runnable接口： 它只有一个方法，run()。这个接口定义了一个线程的行为，即当线程启动时，它会执行run()方法中的代码。

public interface Runnable {
    void run();
}

2. Callable接口： 与Runnable不同，Callable接口不仅有一个run()方法，还有一个call()方法。call()方法返回一个结果，并可以抛出一个受检查的异常。

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

二、使用

1. Runnable： 我们通常将Runnable接口的实现类传递给Thread的构造函数来创建并启动新线程。

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println("Running in Runnable");
};

Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();

2. Callable： 我们通常将Callable接口的实现类传递给ExecutorService的submit()方法来创建并启动新线程。与Runnable不同，Callable可以返回结果，如果我们需要处理结果，可以调用Future的get()方法来获取。

Callable<String> callable = () -> {
    Thread.sleep(1000);
    return "Hello from Callable";
};

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
Future<String> future = executorService.submit(callable);

try {
    System.out.println("Result from Callable: " + future.get());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    executorService.shutdown();
}

三、原理

1. Runnable： Runnable接口的主要目的是为了实现多线程的执行代码。当我们启动一个线程时，JVM会将run()方法的代码分配给线程的CPU来执行。这个过程是同步的，一旦run()方法执行完毕，线程就会结束。因此，Runnable适用于不需要返回结果的场景。
2. Callable： Callable接口不仅可以执行代码，还可以返回结果。call()方法的执行是异步的。当call()方法返回结果时，线程不会立即结束，而是等待其他线程调用get()方法来获取结果。因此，Callable适用于需要返回结果的场景。

总的来说，Runnable和Callable都是用于实现多线程的工具，但它们的设计目的和使用场景是不同的。Runnable更适合用于执行简单的、不需要返回结果的任务，而Callable更适合用于需要返回计算结果的任务。在编写多线程程序时，我们需要根据实际需求选择适当的接口。