runnable和callable区别和底层原理

 

确实，`Runnable` 可以直接通过 `Thread` 类来运行，而 `Callable` 不能直接用于创建和运行线程。`Callable` 和 `Runnable` 都是 Java 中用于定义异步任务的接口，但它们的用法和目的有所不同。

 

### Runnable 和 Thread

 

`Runnable` 是接口，它不返回结果也不抛出检查异常。通常，你可以直接将 `Runnable` 传递给 `Thread` 对象来创建并启动线程。

 

```java

Runnable runnableTask = () -> {

    // 任务逻辑

    System.out.println("Runnable task is running");

};

 

Thread thread = new Thread(runnableTask);

thread.start();

```

 

### Callable 和 FutureTask

 

`Callable` 是一个有返回值的任务接口，提供更丰富的功能（如抛出受检异常和返回结果）。但它不能直接用于创建线程。为了执行 `Callable`，你需要使用 `FutureTask` 或其他与执行器相关的机制。

 

- **FutureTask** 是一种实现了 `Runnable` 和 `Future` 接口的类，允许你将 `Callable` 转换成一个 `Runnable` 对象，以便它可以被线程执行，并提供与 `Future` 相同的特性来处理结果。

 

```java

import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.FutureTask/;

 

public class CallableExample {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Callable<String> callableTask = () -> {

            // 模拟长时间任务

            Thread.sleep(1000);

            return "Task's result";

        };

 

        // 使用 FutureTask 包装 Callable

        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(callableTask);

 

        // 使用 Thread 执行 FutureTask

        Thread thread = new Thread(futureTask);

        thread.start();

 

        // 获取任务执行结果

        String result = futureTask.get();

        System.out.println("Result from Callable: " + result);

    }

}

```

 

### 关键点

 

- **Runnable 和 Thread**：`Runnable` 可直接通过 `Thread` 使用来执行任务。适用于不需要返回值或处理异常的简单任务。

 

- **Callable 和 FutureTask**：`Callable` 需要通过 `FutureTask` 或 `ExecutorService` 来启动执行并获取结果。适用于需要结果或处理异常的复杂任务。

 

通过 `FutureTask`，`Callable` 可以集成到传统的线程启动模式中。使用 `ExecutorService` 可能是更常见的方法，特别是在管理复杂应用程序的线程资源和并发执行时。

 

可以说，`Callable` 和 `Runnable` 在 Java 的并发编程中是从不同的角度设计出来的，但它们在实现任务执行时确实有一些重叠。在底层，`Callable` 任务最终通常是通过某种方式转换成 `Runnable` 来运行的。这是因为 Java 的 `Thread`只接受 `Runnable` 接口，而不直接支持 `Callable`。

 

### 理解 `Callable` 和 `Runnable` 的关系

 

1. **Runnable**:

   - 是一个标准的接口，用于定义没有返回值和不抛出检查异常的任务。

   - 是一个简单的结构，可以直接被 `Thread` 执行，如 `new Thread(myRunnable).start();`

 

2. **Callable**:

   - 是 Java 5 引入的，用于定义返回结果、可以抛出检查异常的任务。

   - 为了运行 `Callable`，需要转换成 `Runnable`，这通常通过 `FutureTask` 或通过 `ExecutorService` 实现。

 

3. **FutureTask**:

   - `FutureTask` 是一类实现了 `Runnable` 的适配器，它包装了 `Callable`，以便它能够被线程执行。

   - `FutureTask` 内部通过实现 `Runnable` 的 `run` 方法来执行 `Callable` 并管理其生命周期。

 

```java

Callable<String> callableTask = () -> "Callable Result";

FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(callableTask);

Thread thread = new Thread(futureTask);

thread.start();

String result = futureTask.get();

```

 

在这个例子中，你可以看到 `FutureTask` 是如何充当中介，将 `Callable` 转换为 `Runnable` 以便通过 `Thread` 执行的。

 

### `ExecutorService` 的实现

 

- 当你使用 `ExecutorService.submit(Callable)` 时，执行器可能也是通过类似的方式将 `Callable` 包装成 `FutureTask`，然后运行它。

  

- `ExecutorService` 基本上使用线程池去管理线程的创建和执行，并为任务（包括 `Runnable` 和 `Callable`）提供统一的调度与管理框架。

 

### 小结

 

虽然 `Callable` 不直接实现 `Runnable`，但是它们被设计为构建在统一的执行机制上，因此在实际执行过程中常常通过某种适配器（如 `FutureTask`）来间接地使用 `Runnable` 的执行模型。这种设计允许 `Callable` 提供额外的功能优势，同时保持与现有线程执行架构的兼容性。