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Callable接口实现多线程编程方法与使用详解

时间:2026-08-16  |  作者:多维游侠  |  阅读:0

通过Thread类和Runnable接口实现多线程时,需要重写run()方法。但是由于该方法没有返回值,因此无法从多个线程中获取返回结果。

为了解决这个问题,从JDK 5开始,Ja va提供了一个新的Callable接口,来满足这种既能创建多线程又可以有返回值的需求。

Callable接口实现多线程的基本思路

如果用Callable接口来实现多线程,整体思路其实和Runnable那套做法是一样的。

本质上,还是借助Thread类的有参构造方法来启动线程,并传入一个Runnable接口类型的参数。

真正的区别在于,这里传进去的不再是普通的Runnable实现类,而是Runnable接口的子类FutureTask对象;至于FutureTask内部,则进一步封装了一个带返回值的Callable接口实现类。

创建并启动线程的主要步骤

使用实现Callable接口的方式来创建并启动线程实例的主要步骤如下:

  • (1)创建一个Callable接口的实现类,同时重写Callable接口的call()方法;

  • (2)创建Callable接口的实现类对象;

  • (3)通过FutureTask线程结果处理类的有参构造方法来封装Callable接口实现类对象;

  • (4)使用参数为FutureTask类对象的Thread有参构造方法创建Thread线程实例;

  • (5)调用线程实例的start()方法启动线程。

案例演示

接下来通过一个案例来演示如何通过实现Callable接口的方式来实现多线程,如文件1所示。

文件1 Example03.ja va

 1    import ja va.util.concurrent.*;
 2    // 1、定义一个实现Callable接口的实现类
 3    class MyThread3 implements Callable<Object> {
 4        // 1.1、重写Callable接口的call()方法
 5        public Object call() throws Exception {
 6            int i = 0;
 7            while (i++ < 5) {
 8                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
 9                                    + "的call()方法在运行");
 10            }
 11            return i;
 12        }
 13    }
 14    
 15    public class Example03 {
 16        public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
 17                                                        ExecutionException {
 18            // 2、创建Callable接口的实现类对象
 19            MyThread3 myThread3 = new MyThread3();
 20            // 3、使用FutureTask封装Callable接口
 21            FutureTask ft1 = new FutureTask<>(myThread3);
 22            // 4、使用Thread(Runnable target ,String name)构造方法创建线程对象
 23            Thread thread1 = new Thread(ft1, "thread1");
 24            // 5、调用线程对象的start()方法启动线程
 25            thread1.start();
 26            // 创建并启动另一个线程thread2
 27            FutureTask ft2 = new FutureTask<>(myThread3);
 28            Thread thread2 = new Thread(ft2, "thread2");
 29            thread2.start();
 30            // 可以通过FutureTask对象的方法管理返回值
 31            System.out.println("thread1返回结果:" + ft1.get());
 32            System.out.println("thread2返回结果:" + ft2.get());
 33        }
 34    }

运行结果如图1所示。

Callable接口实现多线程编程方法与使用详解_wishdown.com

图1 运行结果

从图1可以看出,文件1所示的案例通过实现Callable接口的方式实现了多线程并带有返回结果。

FutureTask的作用与继承关系

用Callable接口来实现多线程时,返回结果通常会交给FutureTask来统一封装和管理。

它的直接父接口是RunnableFuture,名字已经说明了这一点:RunnableFuture本质上就是Runnable和Future的组合体。

接下来,结合一张示意图来看FutureTask类的继承关系,如图2所示。

Callable接口实现多线程编程方法与使用详解_wishdown.com

图2 FutureTask继承关系图

从图2可以看出,FutureTask本质是Runnable接口和Future接口的实现类,而Future则是JDK 5提供的用来管理线程执行返回结果的。

Future接口的方法

其中Future接口中共有5个方法,用来对线程结果进行管理,这些方法及说明如表1所示。

表1 Future接口的方法

方法声明 功能描述
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) 用于取消任务,参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务,如果设置true,则表示可以取消正在执行的任务
boolean isCancelled() 判断任务是否被取消成功,如果在任务正常完成前被取消成功,则返回 true
boolean isDone() 判断任务是否已经完成,若任务完成,则返回true
V get() 用于获取执行结果,这个方法会发生阻塞,一直等到任务执行完毕才返回执行结果
V get(long timeout, TimeUnit unit) 用于在指定时间内获取执行结果,如果在指定时间内,还没获取到结果,就直接返回null

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