一、Callable和Future出現的原因
建立執行緒的2種方式，一種是直接繼承Thread，另外一種是實現Runnable介面。這兩種方式都有一個缺陷：在執行完任務之後無法獲取執行結果。如果需要獲取執行結果，就必須通過共享變數或者使用執行緒通訊的方式來達到效果，這樣使用起來就比較麻煩。
而從Java5開始，就提供了Callable和Future，通過它們可以在任務執行完畢之後得到任務的執行結果。

二、Callable和Future概述
Callable介面代表一段可以呼叫並返回結果的程式碼；Future介面表示非同步任務，是還沒有完成的任務給出的未來結果。所以說Callable用於產生結果，Future用於獲取結果。
Callable介面使用泛型來定義它的返回型別。Executors類提供了submit等方法來執行Callable內的任務。由於Callable任務是並行的（並行就是整體看上去是並行的，但是在某個時間點只有一個執行緒在執行），我們必須等待它返回的結果。
Future物件為我們解決了這個問題。線上程池提交Callable任務後返回了一個Future物件，使用它可以知道Callable任務的狀態和得到Callable返回的執行結果。Future提供了get方法讓我們可以等待Callable結束並獲取它的執行結果。

三、Callable與Runnable原始碼對比
java.lang.Runnable：
public interface Runnable {
    public abstract void run {};
}
由於run方法返回值為void，所以在執行完任務後無法返回任何結果；
java.util.concurrent.Callable<V>：
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，這是一個泛型介面，call函式返回的型別就是傳遞進來的V型別。並且call方法可丟擲異常，run方法不能丟擲異常。

四、Callable介面的使用
一般情況通過配合ExecutorService來使用，在ExecutorService介面中聲明瞭若干個submit方法的過載版本：
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
第一個submit方法裡面的引數型別就是Callable；一般情況下使用第一個和第三個submit方法即可，第二個很少使用。

五、Future
Future用來對具體的Runnable或Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時可以通過get方法獲取執行結果，該方法會阻塞直到任務返回結果。原始碼如下：
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;
}
下面依次解釋每個方法的作用：
cancel：取消任務。如果取消任務成功則返回true，如果取消任務失敗則返回false。引數mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設定true，則表示可以取消正在執行過程中的任務。如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，此方法肯定返回false，即如果取消已經完成的任務會返回false；如果任務正在執行，若mayInterruptIfRunning為true則返回true，否則返回false；如果任務還沒有執行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，肯定返回true。
isCancelled：任務是否被取消成功。如果在任務正常完成前被取消成功，則返回true。
isDone：任務是否已完成。若任務完成，返回true。
get：獲取執行結果。此方法會產生阻塞，會一直等到任務執行完畢才返回。
get (long timeout, TimeUnit unit)：獲取執行結果。如果在指定的時間內還沒獲取到結果，就直接返回null。
總之，Future提供了三種功能：
1.判斷任務是否完成；
2.中斷任務；
3.獲取任務執行結果。
因為Future只是一個介面，所以是無法直接用來建立物件使用的，所以就有了FutureTask。

六、FutureTask
FutureTask實現了RunnableFuture介面，這個介面的定義如下：
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}
可以看到，這個介面實現了Runnable和Future介面，介面中的具體實現由FutureTask來實現。這個類的兩個構造方法如下：
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));
}
如上提供了兩個建構函式，一個以Callable為引數，另外一個以Runnable為引數。這些類之間的關聯對於任務建模的辦法非常靈活，允許你基於FutureTask的Runnable特性（因為它實現了Runnable介面），把任務寫成Callable，然後封裝進一個由執行者（ExecutorService）排程，並在必要時可以取消的FutureTask。
FutureTask可以由執行者排程，這一點很關鍵。它對外提供的方法基本上就是Future和Runnable介面的組合：get()、cancel()、isDone()、isCancelled()和run()，而run()方法通常都是由執行者呼叫，我們基本上不需要直接呼叫它。

七、FutureTask舉例
class MyCallable implements Callable<String> {
    private int waitTime;
    public MyCallable(int waitTime) {
        this.waitTime = waitTime;
    }
    public String call() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(waitTime);
        return Thread.currentThread().getName();
    }
}
public static void main(String[] args) {
    MyCallable c1 = new MyCallable(2000); // 要執行的任務
    MyCallable c2 = new MyCallable(3000);
        
    FutureTask<String> task1 = new FutureTask<String>(c1); // 將Callable寫的任務封裝到一個由執行者排程的FutureTask物件
    FutureTask<String> task2 = new FutureTask<String>(c2);
        
    ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2); // 建立執行緒池並返回ExecutorService例項
    service.execute(task1); // 執行任務
    service.execute(task2);
        
    while (true) {
        try {
            if (task1.isDone() && task2.isDone()) { // 兩個任務都完成
                System.out.println("Done");
                service.shutdown();
                return;
            }
            if (!task1.isDone()) { //任務1沒有完成，會阻塞等待
                System.out.println("FutureTask1 output= " + task1.get());
            }
            System.out.println("Waiting for FutureTask2 complete.");
            String s = task2.get(200, TimeUnit.MILLISECONDS);
            if (s != null) {
                System.out.println("FutureTask2 output= " + s);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}