Thread, Runnable, Callable

最近观察同事面试,发现他对问题的理解本身就有不对,这样即使面试者完全掌握了那个问题,也可能给不了他想要的回答。

他的问题是:Java 里有哪些创建线程的方式?他期望的答案是 Thread, Runnable, Callable, Future 这些。

这个理解是错误的,他也是网上看的。

一、线程与任务

线程可以理解为 可以执行程序指令的机器,而任务则是要执行的一段指令

在 Java 里用 java.lang.Thread 类来表示线程。用 java.lang.Runnable 接口表示任务。

任务创建出来后是需要放到线程上去执行的,所谓线程驱动任务执行

创建、启动线程

创建线程一般是创建一个 Thread 类的实例,可以在创建时指定任务,也可以覆写 void run() 方法来实现任务的逻辑。

Thread 类实例化后只是在 Java 堆里创建了一个线程对象,并没有跟操作系统的线程关联起来,还不能真正执行任务。需要调用 native void start() 方法(这个方法在不同的 JDK 版本里有所不同)。所以如果是继承了 Thread 类,是不能覆写 start 方法的,否则是没法启动线程的。

start 方法调用后,线程会自动执行 run 方法, run 方法执行完成后线程就会销毁。

二、Callable, Future

java.util.concurrent.Callable 表示一个带返回值的任务,是一种特殊点任务。

java.util.concurrent.Future 表示一个可在未来获得调用结果的存根。


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Future 与 FutureTask

Future

来自 Java DOC 文档:Future 表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并获取计算的结果。计算完成后只能使用 get 方法来获取结果,如有必要,计算完成前可以阻塞此方法。取消则由 cancel 方法来执行。还提供了其他方法,以确定任务是正常完成还是被取消了。一旦计算完成,就不能再取消计算。如果为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果,则可以声明 Future<?> 形式类型、并返回 null 作为底层任务的结果。

也就是说Future具有这样的特性:

  • 异步执行,可用 get 方法获取执行结果。
  • 如果计算还没完成,get 方法是会阻塞的,如果完成了,是可以多次获取并立即得到结果的。
  • 如果计算还没完成,是可以取消计算的。
  • 可以查询计算的执行状态。

埋两个小问题用于设想下怎么实现Future:

  1. Future在计算完成前阻塞 get 访问,完成后可以自由访问,如何实现 get 方法?
  2. 计算的取消是怎么实现的?被取消的计算会终止执行吗?

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