Java 線程獲取返回值的三種模式：共享變量、CountDownLatch、ExecutorService

問題本質

Java Thread.run() 返回值為 void，無法直接返回計算結果。需通過共享內存或 Future 模式獲取異步計算結果。

方案一：final 數組 + CountDownLatch（基礎同步）

適用於簡單單次任務，手動控制等待。

public void test() throws InterruptedException {
    final int[] result = new int[1];
    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

    Thread t = new Thread(() -> {
        // 耗時計算
        result[0] = computeHeavy();
        latch.countDown(); // 釋放等待
    });
    t.start();

    latch.await(); // 阻塞直到 countDown
    System.out.println("Result: " + result[0]);
}

方案二：ExecutorService + Callable + Future（標準庫推薦）

線程池管理，支持超時、取消、異常傳播，生產環境首選。

public void test() throws ExecutionException, InterruptedException {
    ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    Callable task = () -> computeHeavy();
    Future future = executor.submit(task);

    // 可做其他事...
    Integer result = future.get(5, TimeUnit.SECONDS); // 支持超時
    System.out.println("Result: " + result);
    executor.shutdown();
}

方案三：CompletableFuture (Java 8+ 異步編程)

鏈式組合、異步回調、多任務編排，現代 Java 首選。

public void test() {
    CompletableFuture.supplyAsync(() -> computeHeavy())
        .thenAccept(result -> System.out.println("Result: " + result))
        .exceptionally(ex -> {
            ex.printStackTrace();
            return null;
        });
    // 主線程繼續執行，異步回調處理結果
}

對比選型指南

避坑指南

• 共享變量必須 final 或 volatile 保證可見性，基本類型用數組包裝。
• future.get() 會阻塞調用線程，UI 線程慎用，應在後台線程或配合 thenAccept 使用。
• 線程池務必 shutdown() 避免資源洩漏，長期運行應用建議單例線程池。

根據業務複雜度選擇同步工具，拒絕在 run() 里寫死邏輯，擁抱現代並發 API。