Callable和Future出现的原因
创建线程的2种方式，一种是直接继承Thread，另外一种就是实现Runnable接口。
这2种方式都有一个缺陷就是：在执行完任务之后无法获取执行结果。
如果需要获取执行结果，就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。
而自从Java 1.5开始，就提供了Callable和Future，通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。
Callable和Future介绍
Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务，是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果，Future用于获取结果。
Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的（并行就是整体看上去是并行的，其实在某个时间点只有一个线程在执行），我们必须等待它返回的结果。
java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象，使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。
Callable与Runnable
java.lang.Runnable吧，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：
public interface Runnable {
public abstract void run();
}由于run()方法返回值为void类型，所以在执行完任务之后无法返回任何结果。
Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一个接口，在它里面也只声明了一个方法，只不过这个方法叫做call()：
public interface Callable<V> {
/**
* Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
*
* @return computed result
* @throws Exception if unable to compute a result
*/
V call() throws Exception;
}可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。
那么怎么使用Callable呢？
一般情况下是配合ExecutorService来使用的，在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本：
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);第一个submit方法里面的参数类型就是Callable。
暂时只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合来使用的，具体的使用方法讲在后面讲述。
一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法很少使用。
Future
Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。
Future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}在Future接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：
cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。
isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。
isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；
get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；
get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。
也就是说Future提供了三种功能：
1）判断任务是否完成；
2）能够中断任务；
3）能够获取任务执行结果。
因为Future只是一个接口，所以是无法直接用来创建对象使用的，因此就有了下面的FutureTask。
FutureTask
FutureTask实现了RunnableFuture接口，这个接口的定义如下：
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
} 可以看到这个接口实现了Runnable和Future接口，接口中的具体实现由FutureTask来实现。这个类的两个构造方法如下 ：
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
sync = new Sync(callable);
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result));
} 如上提供了两个构造函数，一个以Callable为参数，另外一个以Runnable为参数。这些类之间的关联对于任务建模的办法非常灵活，允许你基于FutureTask的Runnable特性（因为它实现了Runnable接口），把任务写成Callable，然后封装进一个由执行者调度并在必要时可以取消的FutureTask。
FutureTask可以由执行者调度，这一点很关键。它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合：get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run()，而run()方法通常都是由执行者调用，我们基本上不需要直接调用它。
一个FutureTask的例子
实现Callable接口
package com.ps.learn.socketio.service;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 自定义一个任务类，实现Callable接口
*/
public class MyCallableClass implements Callable<String> {
// 标志位
private AtomicInteger flag = new AtomicInteger(0);
public AtomicInteger getFlag() {
return flag;
}
public void setFlag(AtomicInteger flag) {
this.flag = flag;
}
public String call() throws Exception {
if (this.flag.get() == 0) {
// 如果flag的值为0，则立即返回
return "flag = 0";
}
if (this.flag.get() == 1) {
// 如果flag的值为1，做一个无限循环
try {
while (true) {
System.out.println("looping......");
//sleep 中断当前线程
Thread.sleep(2000);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "false";
} else {
// falg不为0或者1，则抛出异常
throw new Exception("Bad flag value!");
}
}
}程序启动类
package com.ps.learn.socketio.service;
/**
* Author:ZhuShangJin
* Date:2018/12/19
*/
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* Callable 和 Future接口
* Callable是类似于Runnable的接口，实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其它线程执行的任务。
* Callable和Runnable有几点不同：
* （1）Callable规定的方法是call()，而Runnable规定的方法是run().
* （2）Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值的。
* （3）call()方法可抛出异常，而run()方法是不能抛出异常的。
* （4）运行Callable任务可拿到一个Future对象， 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，并检索计算的结果。
* 通过Future对象可了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取任务执行的结果。
*/
public class CallableAndFuture {
public static void main(String[] args) {
// 定义3个Callable类型的任务
MyCallableClass task1 = new MyCallableClass();
task1.setFlag(new AtomicInteger(0));
MyCallableClass task2 = new MyCallableClass();
task2.setFlag(new AtomicInteger(1));
MyCallableClass task3 = new MyCallableClass();
task3.setFlag(new AtomicInteger(2));
// 创建一个执行任务的服务
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
try {
// 提交并执行任务，任务启动时返回了一个Future对象，
// 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
Future future1 = es.submit(task1);
// 获得第一个任务的结果，如果调用get方法，当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
System.out.println("task1: " + future1.get());
//
Future future2 = es.submit(task2);
// 等待5秒后，再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
Thread.sleep(5000);
System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
// 获取第三个任务的输出，因为执行第三个任务会引起异常
// 所以下面的语句将引起异常的抛出
Future future3 = es.submit(task3);
System.out.println("task3: " + future3.get());
} catch (Exception e) {
//捕获异常
e.printStackTrace();
}
// 停止任务执行服务
es.shutdownNow();
}
}