Java中的Runnable与Callable比较

1. 概述

从Java早期开始，多线程就是语言的核心特性。Runnable是表示多线程任务的基础接口，而Java 1.5引入的Callable则是Runnable的改进版。本文将深入探讨两者的区别及应用场景。

2. 执行机制

两个接口都设计用于表示可被多线程执行的任务：

✅ Runnable可通过Thread类或ExecutorService执行
❌ Callable只能通过ExecutorService执行
⚠️ 直接用Thread启动Callable会编译报错

3. 返回值处理

3.1 Runnable方案

Runnable是函数式接口，其run()方法无参数无返回值：

public interface Runnable {
    public void run();
}

适用于不需要返回结果的场景，比如事件日志记录：

public class EventLoggingTask implements Runnable {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EventLoggingTask.class);

    @Override
    public void run() {
        logger.info("Message");
    }
}

通过ExecutorService启动任务：

public void executeTask() {
    executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    Future future = executorService.submit(new EventLoggingTask());
    executorService.shutdown();
}

此时Future对象不会持有任何值。

3.2 Callable方案

Callable是泛型接口，其call()方法返回泛型值V：

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

以计算阶乘为例：

public class FactorialTask implements Callable<Integer> {
    int number;

    // 标准构造器

    public Integer call() throws InvalidParamaterException {
        int fact = 1;
        // ...
        for(int count = number; count > 1; count--) {
            fact = fact * count;
        }

        return fact;
    }
}

结果通过Future对象获取：

@Test
public void whenTaskSubmitted_ThenFutureResultObtained(){
    FactorialTask task = new FactorialTask(5);
    Future<Integer> future = executorService.submit(task);
 
    assertEquals(120, future.get().intValue());
}

4. 异常处理

4.1 Runnable的局限

由于run()方法签名没有throws子句：

❌ 无法传播受检异常
⚠️ 只能通过try-catch内部处理
常见踩坑：未捕获异常会导致线程静默终止

4.2 Callable的优势

call()方法包含throws Exception子句，可轻松传播受检异常：

public class FactorialTask implements Callable<Integer> {
    // ...
    public Integer call() throws InvalidParamaterException {

        if(number < 0) {
            throw new InvalidParamaterException("Number should be positive");
        }
    // ...
    }
}

通过ExecutorService执行时，异常会被收集到Future对象：

调用Future.get()会抛出ExecutionException（包装原始异常）
不调用get()则异常不会报告，任务仍标记为完成

@Test(expected = ExecutionException.class)
public void whenException_ThenCallableThrowsIt() {
    FactorialCallableTask task = new FactorialCallableTask(-5);
    Future<Integer> future = executorService.submit(task);
    Integer result = future.get().intValue();
}

@Test
public void whenException_ThenCallableDoesntThrowsItIfGetIsNotCalled(){
    FactorialCallableTask task = new FactorialCallableTask(-5);
    Future<Integer> future = executorService.submit(task);
 
    assertEquals(false, future.isDone());
}

5. 总结

特性	Runnable	Callable
返回值	❌ 无	✅ 有（通过Future获取）
异常处理	❌ 无法传播受检异常	✅ 支持异常传播
执行方式	✅ Thread/ExecutorService	❌ 仅ExecutorService
Java版本	1.0+	1.5+

简单粗暴的选择建议：

需要返回结果或处理异常 → 用Callable
简单异步任务 → 用Runnable

完整代码示例请查看GitHub仓库。

Persistence

REST

Security