一、Thread與Runnable
1、創建執行緒的兩種方法
在java中你怎么創建執行緒？相信你很快能夠想到繼承Thread類和實作Runnable介面這兩種方式，
沒錯，java提供了這兩種方式來創建新的執行緒，網上也有各種文章介紹這兩種方式創建執行緒的區別，但是我們這里要講的是這兩種方式的關聯，先分別看看這兩種方式的代碼
1、繼承Thread類，重寫run方法
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("我是繼承Thread類創建的執行緒喲");
}
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();
}
}
2、實作Runnable介面，實作run方法
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("我是實作Runnable介面創建的執行緒喲");
}
public static void main(String[] args) {
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
new Thread(myRunnable).start();
}
}
通過上面的代碼我們不難發現，第一種方式中，繼承了Thread類的子類通過重寫父類的run方法就可以實作執行緒的創建，
而第二種方式中實作Runnable介面的類的物件可以作為一個引數傳遞到創建的thread物件中，那么Runnable為何方神圣？跟Thread類之間又有哪些不為人知的秘密？我們下期………我們下面揭曉，
2、Thread與Runnable的關聯
我們先看下Runnable的原始碼：
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
What? Runnable介面這么簡單？就一個run方法？
是的，你沒有看錯，Runnable介面就這么簡單，如果沒有Thread類，那么Runnable介面就是普通得不能再普通的一個介面了，我們在代碼中實作這個介面，也做不了任何事情！但由于得到Thread類的“青睞”，這個介面就變得不一般了！
那么Runnable介面得到Thread類的青睞，具體表現在哪呢？我們不妨先看看Thread類的定義
public class Thread implements Runnable{}
原來Thread是Runnable的一個實作類！！！以程式人的第一直覺，那Thread自然應該實作了run方法，我們繼續在原始碼中搜尋！
@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
果不其然，Thread實作了run方法，并且有個判斷，當target為null的時候什么也不做，否則執行target的run方法，target又是什么呢？
private Runnable target;
target也是一個Runnable物件，那這個私有的欄位在哪里賦值的呢？我們繼續尋找發現是在init方法里面進行賦值的，并且最終在建構式中呼叫了init方法，我們看看建構式的定義（Thread多載了多個建構式）
public Thread(Runnable target) {
init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
}
這里我們能看到Thread的建構式支持Runnable的引數，不知道到目前大家有沒有捋清楚Thread與Runnable的關系，我們再總結一下：
1、 Runnable原本平民，只是一個普通的介面，
2、Thread實作了Runnable介面，并且實作了介面的run方法，
3、Thread提供了多載的建構式，接收Runnable型別的引數，在Thread重寫的run方法中對呼叫了建構式傳入的Runnable實作類的run方法，
所以不管我們用哪種方式創建執行緒，都要實作或者重寫run方法！并且這個run方法都是實作的Runnable介面中的方法，這個run方法就是我們自定義的需要在執行緒中處理的一些邏輯！那這個run方法在哪里呼叫的呢？直接呼叫run方法可以創建新的執行緒么？為什么我們在代碼中都是呼叫的start方法去啟動一個執行緒？start方法與run方法有什么關聯？
好奇心的驅使，我再次打開了原始碼中的start方法一探究竟，發現這個方法中最主要的行為是呼叫了一個名為start0的方法，
public synchronized void start() {
……
start0();
……
}
那start0又是什么呢？
private native void start0();
看到native關鍵字我們就應該知道，這個方法是JVM的方法，具體的實作需要查看C的代碼！
3、start方法與run方法的關聯
鑒于自己C語言很爛，且多年沒有碰過了，但是又想弄清楚start方法與run方法的關聯，于是在網上查找了相關的資料，下面做一下整理，
參考資料：
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-processthread/
在Thread 類的頂部，有個native的registerNatives本地方法，該方法主要的作用就是注冊一些本地方法供 Thread 類使用，如start0()，stop0() 等等，可以說，所有操作本地執行緒的本地方法都是由它注冊的 . 這個方法放在一個static陳述句塊中，這就表明，當該類被加載到JVM中的時候，它就會被呼叫，進而注冊相應的本地方法，
private static native void registerNatives();
static {
registerNatives();
}
}
本地方法registerNatives是定義在Thread.c檔案中的，Thread.c是個很小的檔案，定義了各個作業系統平臺都要用到的關于執行緒的公用資料和操作
JNIEXPORT void JNICALL
Java_Java_lang_Thread_registerNatives (JNIEnv *env, jclass cls){
(*env)->RegisterNatives(env, cls, methods, ARRAY_LENGTH(methods));
}
static JNINativeMethod methods[] = {
……
{"start0", "()V",(void *)&JVM_StartThread},
{"stop0", "(" OBJ ")V", (void *)&JVM_StopThread},
……
};
到此，可以容易的看出Java執行緒呼叫start的方法，實際上會呼叫到JVM_StartThread方法，那這個方法又是怎樣的邏輯呢，實際上，我們需要的是（或者說 Java 表現行為）該方法最終要呼叫Java執行緒的run方法，事實的確如此， 在jvm.cpp中，有如下代碼段：
JVM_ENTRY(void, JVM_StartThread(JNIEnv* env, jobject jthread))
……
native_thread = new JavaThread(&thread_entry, sz);
……
這里JVM_ENTRY是一個宏，用來定義JVM_StartThread 函式，可以看到函式內創建了真正的平臺相關的本地執行緒，其執行緒函式是 thread_entry，代碼如下所示，
static void thread_entry(JavaThread* thread, TRAPS) {
HandleMark hm(THREAD);
Handle obj(THREAD, thread->threadObj());
JavaValue result(T_VOID);
JavaCalls::call_virtual(&result,obj,
KlassHandle(THREAD,SystemDictionary::Thread_klass()),
vmSymbolHandles::run_method_name(),
vmSymbolHandles::void_method_signature(),THREAD);
}
可以看到呼叫了vmSymbolHandles::run_method_name方法，這是在 vmSymbols.hpp用宏定義的：
class vmSymbolHandles: AllStatic {
… template(run_method_name,"run")
…
}
至于run_method_name是如何宣告定義的，因為涉及到很繁瑣的代碼細節，本文不做贅述，感興趣的讀者可以自行查看JVM的源代碼，
綜上所述，Java執行緒的創建呼叫程序如上圖所示，首先 , Java執行緒的start方法會創建一個本地執行緒（通過呼叫JVM_StartThread），該執行緒的執行緒函式是定義在jvm.cpp中的thread_entry，由其再進一步呼叫run方法，可以看到Java執行緒的run方法和普通方法其實沒有本質區別，直接呼叫run方法不會報錯，但是卻是在當前執行緒執行，而不會創建一個新的執行緒，
二、FutureTask、Callable與Runnable
1、創建能獲取結果的異步執行緒
上面我們了解了創建執行緒創建的兩種方式，但是我們也能看到，通過runnable方式創建的執行緒無法獲取回傳值，如果我們需要異步執行某個操作，并且得到回傳的結果，可能上面的兩種創建執行緒的方式就不適用啦（也不是說不可以，比如通過共享變數等方式，但是使用起來會比較麻煩）！在java中提供一種比較方便的方式，那就是使用FutureTask類，我們先看看使用方式：
public class MyFutrueTask implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
System.out.println("我是Future模式的執行緒啦");
return "Future模式的執行緒結束啦";
}
public static void main(String[] args) throws TimeoutException, ExecutionException, InterruptedException {
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(new MyFutrueTask());
new Thread(futureTask).start();
String result = futureTask.get(2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
System.out.println(result);
}
}
主類實作了一個名為Callable的介面，并且實作了介面的call方法，具體的業務邏輯就在call方法中實作！實作Callable介面的類的物件可以作為一個引數傳遞到創建的FutureTask物件的建構式中，而FutureTask類的物件又作為一個引數傳遞到Thread物件的建構式中……
根據上面我們對Thread和Runnable的了解，能夠作為引數傳入到Thread建構式的物件，一定是實作了Runnable介面的！那是不是說FutureTask物件就應該是一個Runnable的實作類呢？
2、FutureTask實作
我們先看看FutureTask類的定義
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask是一個泛型類，并且實作了RunnableFutrue泛型介面，我們繼續跟進
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
}
RunnableFutrue介面繼承了Runnable介面，這也就是說FutureTask間接的實作了Runnable介面，FutureTask也是Runnable的一個實作類，那也就必須要實作run方法，還能夠將實體物件傳入Thread物件的構造后函式！RunnableFutrue介面還繼承了另外的一個名為Futrue的泛型介面，我們看看該介面的定義
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get();
V get(long timeout, TimeUnit unit);
}
根據這些方法的命名能夠看出來，FutureTask實作了Future介面后，就應該擁有了取消執行緒、判斷執行緒運行狀態、獲取結果等功能！
我們整體看一下FutureTask的類圖：
FutureTask類中對這些介面的具體實作是怎么樣的呢？我們可以到FutureTask類中一探究竟，先瞅瞅建構式
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get();
V get(long timeout, TimeUnit unit);
}
建構式接收一個Callable型別的引數，Callable是一個泛型型別的介面，該介面只有一個名為call的方法，本來這也只是一個普通的介面，但由于收到FutrueTask的“青睞”，這個介面變得不一般了！
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
乍一看是不是覺得跟Runnable介面很像呢？但是Callable介面的call方法有回傳值！Callable、Runnable、FutureTask之間是怎么關聯起來的呢？我們上面有說了FutureTask是Runnable的一個實作類，那FutureTask是不是應該也實作了run方法呢？我們跟進一下代碼：
public void run() {
......
try {
Callable<V> c = callable;
if (c != null && state == NEW) {
V result;
boolean ran;
try {
result = c.call();
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
......
}
if (ran)
set(result);
}
} finally {
......
}
}
Run方法的實作也比較簡單，上述代碼只保留了需要關注的代碼，
在run方法中呼叫了建構式傳入的Callable實作類的call方法，并且用result的變數接收方法的回傳值，最后呼叫set方法將回傳結果設定到類的屬性，由于FutureTask實作了Future介面，所以也就有了獲取回傳值以及判斷執行緒是否運行完成、取消的能力！
也就是說，我們自定義Callable實作類的call方法，最侄訓在FutureTask類（也就是Runnable）的run方法中執行！而Runnable中的run方法，最終又會在Thread類的run方法中執行！！！
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