Callable与Runnable的区别你知道吗？

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JDK版本：JDK11

1. 背景

在平时的开发过程中线程肯定用不少，线程启动执行需要实现 Runnable 类：

public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(111); } }, "Thread-mxsm").start(); } } 复制代码

是自己新建一个线程对象，然后执行Runnable 执行完成线程结束。

除了这样的还有使用到线程池，如下：

public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(111); } }); } } 复制代码

但是在线程池来执行提交任务的时候，你可能注意到了这样情况如下图：

在标号1的位置，你会发现竟然还可以提交一个 Callable 到线程池进行执行。

问题来了：

• Runnable和Callable有什么关系，为什么线程池可以提交Callable。
• 从单个线程来看，线程Thead只能执行Runnable接口的实现，但是线程池为什么就可以执行Callable
• Callable如何经过包装变成Runnable给线程调用

2. Callable与Runnable的关联分析

从上面的列出的三个方面来分析两者之间的关联。

2.1 Callable与Runnable源码分析

Runnable 平时在开发的时候经常用，所以大家也比较熟悉：

@FunctionalInterface public interface Runnable { public abstract void run(); } 复制代码

只有一个方法 run 。 在源码中的注释中翻译总结一下就是：任何需要由Thread执行的类都需要实现Runnable。

Tips: 所以Callable应该是巧妙的转换成了Runnable

Callable 用的不多，看一下源码：

@FunctionalInterface public interface Callable<V> { V call() throws Exception; } 复制代码

Callable 也只有一个方法 call 但是方法有返回值。

从源码上面可以看出来 Callable 和 Runnable 没有任何继承关系，Runnable的方法没有返回值，而Callable的方法有返回值。

2.2 从线程池看Callable如何包装成Runnable

JDK在Runnable的注释上有明确的说明：任何需要由Thread执行的类都需要实现Runnable。所以我们可以推断出来Callable用了某种方式包装成了Runnable。

通过 ExecutorService#submit 方法提交 Callable 来分析：

1. AbstractExecutorService#submit方法中 newTaskFor 方法将 Callable转换成了 RunnableFuture。

通过 newTaskFor 方法可以发现，最终是创建了一个 FutureTask 对象，Callable 作为构造函数的参数。那么看一下FutureTask ：

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> { / The underlying callable; nulled out after running */ private Callable<V> callable; / The result to return or exception to throw from get() */ private Object outcome; // non-volatile, protected by state reads/writes / The thread running the callable; CASed during run() */ private volatile Thread runner; / Treiber stack of waiting threads */ private volatile WaitNode waiters; public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); this.callable = callable; this.state = NEW; // ensure visibility of callable } //省略部分代码 } 复制代码

Callable作为了FutureTask的一个属性值。之前说过，要想被Thread执行必须实现Runnable。那么我们看一下 FutureTask 的实现类 RunnableFuture ：

1. RunnableFuture 继承了 Runnable

换句话说：FutureTask 实现了 Runnable

1. FutureTask#run 内部就调用了Callable的call方法

然后由线程池中的Thread去执行FutureTask(也就是Runnable的实现的实例)。上面类的继承关系：

Callable转换成Runnable的流程：

1. 开发者实现Callable接口
2. 实例化Callable，然后提交到线程池
3. 以Callable为构造函数创建FutureTask
4. 最终将FutureTask提交给线程池的线程进行执行

Tips: 在提交Runnable的实现到线程池执行的时候，如果需要获取到返回值，会将 Runnable的实例，通过RunnableAdapter适配器适配成Callable。

private static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> { private final Runnable task; private final T result; RunnableAdapter(Runnable task, T result) { this.task = task; this.result = result; } public T call() { task.run(); return result; } public String toString() { return super.toString() + “[Wrapped task = ” + task + “]”; } } 复制代码

2.3 线程池如何执行Callable有什么特点

将Callable包装成Runnable后，线程池的执行和执行Runnable一样，Callable的特点就是可以获取到返回值。如果执行的逻辑不关心返回值就可以直接用Runnable来。但是如果需要涉及到获取到业务逻辑中的返回值那么就使用Callable来提交到线程池中。

3. 总结

• Runnable和Callable两者没有继承关系，Callable通过FutureTask包装成Runnable。
• 线程池执行任务的时候，如果关系返回值就用Callable，不关心返回值用Runnable。
• Runnable如果也需要返回值，线程池内部是通过RunnableAdapter适配器来适配成Callable