大家好，我是楼仔！Thread、Runnable、Callable、Future、FutureTask，你能详细说说它们的内部关系吗？这也是面试中经常被问到的问题。本文主要告诉大家各种对象的内部关系，可以灵活运用。以下为文章目录：一、Thread与Runnable1.1Thread先来看看Thread最简单的使用姿势：publicclassMyThreadextendsThread{publicMyThread(Stringname){super(name);}@Overridepublicvoidrun(){字符串名称=Thread.currentThread().getName();System.out.println(name+"已经运行");}publicstaticvoidmain(String[]args){newMyThread("ThreadOne").start();}}线程包含4种状态：Create->Ready->Run->End。执行start()时，线程进入就绪态，对应线程抢占cpu调度资源后，进入运行态。这个时候会调用run方法，执行完就结束了。1.2Runnable先看一下Runnable最简单的用法：System.out.println(name+"已经运行");}publicstaticvoidmain(String[]args){newThread(newMyTask(),"Thread2").start();}}在这里，MyTask是一个Runnable，它将run()方法实现为Thread()输入参数。基本上同学们都知道怎么用，但是你知道原理吗？1.3Thread和Runnable的关系我们看一下Runnable的接口定义：publicinterfaceRunnable{/***当使用一个实现接口Runnable的对象*创建线程时，启动线程导致对象的*run方法在单独执行的*线程中被调用。*
*run方法的一般契约是它可以*采取任何行动。**@seejava.lang.Thread#run()*/publicabstractvoidrun();}英文翻译大致如下：当一个对象继承并实现run()方法时，当线程starts()时，它会在线程中单独执行对象的run()方法。这个翻译基本上说出了Runnable和Thread的关系：MyTask继承了Runnable，实现了run()方法；Thread初始化并使用MyTask作为自己的成员变量；Thread执行run()方法，线程处于“就绪”状态；等待CPU调度，执行Thread的run()方法，但run()内部实现实际上是MyTask.run()方法执行完毕，线程处于“运行”状态。这里的第2步和第4步需要对照源代码进行检查。Thread初始化时，MyTask作为入参target，最终赋值给Thread.target：Thread.run()执行时，实际是执行的target.run()，即MyTask.run()，它是一个典型的策略模式：2.Callable、Future、FutureTask先看它们的整体关系图：刚开始看这个图，感觉Java真的很麻烦。已经有两种创建线程的方式，Thread和Runnable，为什么还要这样呢？3件事呢？其实对于Thread和Runable来说，它们的run()是没有返回值的，不能抛出异常，所以当需要返回多线程数据的时候，就需要使用Callable和Feature。2.1CallableCallable是一个接口，它有一个Vcall()方法，这个V就是我们的返回值类型：publicinterfaceCallable{/***计算一个结果，如果不能计算则抛出异常。**@returncomputedresult*@throwsExceptionifunabletocomputearesult*/Vcall()throwsException;}我们一般使用匿名类形式的Callable，call()包含具体的业务逻辑：Callablecallable=newCallable(){@OverridepublicStringcall()throwsException{//执行业务逻辑...return"thisisCallableisrunning";}};这里有个问题，这个callable.call()和Thread.run()是什么关系？2.2FutureTask通过关系图，FutureTask继承RunnableFuture，RunnableFuture继承Runnable和Future:publicinterfaceRunnableFutureextendsRunnable,Future{/***SetsthisFuturetotheresultofitscomputation*unlessithasbeencancelled.*/voidrun();}所以，FutureTask也是一个Runnable！！！这里有点意思，既然FutureTask是一个Runnable，那肯定是要实现FutureTask.run()方法方法，那么FutureTask也可以作为Thread的初始化参数，使用姿势如下：newThread(FutureTaskobject).start();所以当Thread.run()被执行时，FutureTask.run()实际上被执行了。这是我们破解的第一层下面，我们破解FutureTask.run()和Callable.call()之间的关系。2.3Callable和FutureTask的关系在FutureTask初始化的时候，Callable必须作为FutureTask的初始化入参：当执行FutureTask.run()时，实际上执行的是Callable.call()：所以，这里又是一个典型的策略模式！！！现在我们应该可以清楚地理解Thread、Runnable、FutureTask和Callable之间的关系了：Thread.run()执行Runnable.run()；FutureTask继承Runnable并实现FutureTask.run()；FutureTask.run()Callable.run()被执行；依次传递，最后Thread.run()实际上是Callable.run()被执行。所以整个设计方法其实就是两种策略模式，Thread和Runnable是一种策略模式，FutureTask和Callable是另一种策略模式，最后通过Runnable和FutureTask之间的继承关系将这两种策略模式组合在一起。嗯。..我们是不是忘记了Future~~2.4Future为什么有Future？再问一个问题，大家可能都知道了。我们使用FutureTask借助Thread执行线程后，如何获取结果数据呢？这里需要用到Future。我们看一下Future接口：publicinterfaceFuture{//取消任务，如果任务正在运行，当mayInterruptIfRunning为true时，表示任务将被中断，返回true；//为false时，会等待这个任务执行完毕，返回true；如果任务没有执行，取消任务后返回true，如果任务执行了，返回falsebooleancancel(booleanmayInterruptIfRunning);//判断任务是否取消，正常执行不取消booleanisCancelled();//判断任务是否已经执行，任务被取消或发生异常，则视为完成，returntruebooleanisDone();//获取任务返回结果，如果任务没有完成，则等待完成并返回结果，如果在获取过程中出现异常，则抛出异常，//例如异常如中断发生时会抛出InterruptedExceptionVget()throwsInterruptedException,ExecutionException;//如果在指定时间内没有返回结果，则抛出TimeoutExceptionVget(longtimeout,TimeUnitunit)throwsInterruptedException,ExecutionException,TimeoutException;}对于FutureTask来说，Callable是它的任务，FutureTask内部维护了一个任务状态，所有状态都是围绕这个任务进行的，随着任务的进行，状态不断更新。FutureTask继承Future实现任务取消、数据获取、任务状态判断等功能。比如我们经常调用get()方法来获取数据。如果任务没有完成，当前线程会被放入阻塞队列中等待。当任务执行时，阻塞队列中的线程会被唤醒。3.具体例子privatestaticListprocessByMultiThread(IntegerbatchSize)throwsExecutionException,InterruptedException{Listoutput=newArrayList<>();//获取批量数据List>batchProcessData=getProcessData(batchSize);//启动线程List>>futureTaskList=newArrayList<>();for(ListprocessData:batchProcessData){Callable>callable=()->processOneThread(processData);FutureTask>futureTask=newFutureTask<>(callable);新线程（futureTask）.start（）；//启动线程futureTaskList.add(futureTask);}//获取线程数据的返回for(FutureTaskfutureTask:futureTaskList){ListprocessData=(List)futureTask.get();output.addAll(processData);}returnoutput;}这个例子很简单：先把数据分成batchSizeN个批次；开始移动N个线程执行任务；通过futureTask.get()获取各个线程的数据，并汇总输出。这个例子其实不太适合线上场景，因为每次调用都会初始化线程。如果调用太多，内存可能会耗尽。会爆，需要用到线程池。
