Java多线程与并发库高级应用之Callable和Future

从JDK1.5开始，Java提供了Callable接口，该接口可以看成是Runnable接口的增强版，Callable接口也提供了一个call()方法可以作为线程执行体，但call方法比run()方法功能更强大：
1）call()方法可以有返回值
2）call()可以声明抛出异常
因此我们完全可以提供一个Callable对象作为Thread的target，而该线程的线程执行体就是该Callable对象的call方法。
问题是：Callable接口是JDK1.5新增的接口，而且它不是Runnable接口的子接口，所以Callable对象不能直接作为Thread的target。而且call()方法还有一个返回值——call()方法并不是直接调用，它是作为线程执行体被调用，那么如何获取call()方法的返回值呢？
JDK1.5提供了Future接口来代表Callable接口里call()方法的返回值，并为Future接口提供了一个FutureTask实现类，该实现类实现了Future接口，并实现了Runnable接口——可以作为Thread类的target。

Future接口里定义了如下几个公共方法来控制它关联的Callable任务：

boolean cancle(boolean mayInterruptIfRunning)：试图取消Future里关联的Callable任务。
V get()：返回Callable任务里call()方法的返回值。调用该方法将导致程序阻塞，必须等到子线程结束时才会得到返回值。
V get(long timeout, TimeUnit unit)：返回Callable任务里call()方法的返回值。该方法让程序最多阻塞timeout和unit指定的时间。如果经过指定时间后Callable任务依然没有返回值，将会抛出TimeoutException异常。
boolean isCanclled()：如果在Callable任务正常完成前被取消，返回true。
boolean isDone()：如果任务已完成，返回true。

创建并启动有返回值的线程步骤如下：
1）创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，且该call方法有返回值。
2）创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象call()方法的返回值。
3）使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动线程。
4）调用FutureTask对象的方法来获得子线程执行结束后的返回值。

见下面程序

//实现Callable接口
class ReturnThread implements Callable<Integer>{

//实现call方法，作为线程执行体
@Override
public Integer call() {
int i = 0;
for(; i < 100; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
" 循环变量i的值：" + i);
}
return i;
}
}

public class CallableDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建Callable对象
ReturnThread t = new ReturnThread();
//使用FutureTask包装Callable对象
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(t);

for(int i = 0; i < 100; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
" 循环变量i的值：" + i);
if(i == 20){
new Thread(task, "有返回值的线程").start();
}
}

try{
//获取线程返回值
System.out.println("子线程的返回值： " + task.get());
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}

上面代码以Callable对象来启动线程。程序先创建一个Callable实现类的实例，然后将该实例包装成一个FutureTask对象。当主线程循环到20时，程序启动以FutureTask对象为target的线程。
运行程序，看到主线程和call方法所代表的线程交替执行的情形，程序最后还会输出call()方法的返回值。