Java并发编程：Callable、Future和FutureTask

时间  2019-11-05 标签 java 并发 编程 callable future futuretask

Java并发编程：Callable、Future和FutureTaskhtml

　　在前面的文章中咱们讲述了建立线程的2种方式，一种是直接继承Thread，另一种就是实现Runnable接口。java

　　这2种方式都有一个缺陷就是：在执行完任务以后没法获取执行结果。编程

　　若是须要获取执行结果，就必须经过共享变量或者使用线程通讯的方式来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。并发

　　而自从Java 1.5开始，就提供了Callable和Future，经过它们能够在任务执行完毕以后获得任务执行结果。ide

　　今天咱们就来讨论一下Callable、Future和FutureTask三个类的使用方法。如下是本文的目录大纲：函数

　　一.Callable与Runnablespa

　　二.Future线程

　　三.FutureTaskcode

　　四.使用示例htm

　　如有不正之处请多多谅解，并欢迎批评指正。

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一.Callable与Runnable

　　先说一下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();
}

 　　因为run()方法返回值为void类型，因此在执行完任务以后没法返回任何结果。

　　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，只不过这个方法叫作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;
}

 　　能够看到，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？通常状况下是配合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。

　　暂时只须要知道Callable通常是和ExecutorService配合来使用的，具体的使用方法讲在后面讲述。

　　通常状况下咱们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法不多使用。

二.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。必要时能够经过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，下面依次解释每一个方法的做用：

  • cancel方法用来取消任务，若是取消任务成功则返回true，若是取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否容许取消正在执行却没有执行完毕的任务，若是设置true，则表示能够取消正在执行过程当中的任务。若是任务已经完成，则不管mayInterruptIfRunning为true仍是false，此方法确定返回false，即若是取消已经完成的任务会返回false；若是任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；若是任务尚未执行，则不管mayInterruptIfRunning为true仍是false，确定返回true。
  • isCancelled方法表示任务是否被取消成功，若是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，若是在指定时间内，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）可以中断任务；

　　3）可以获取任务执行结果。

　　由于Future只是一个接口，因此是没法直接用来建立对象使用的，所以就有了下面的FutureTask。

三.FutureTask

　　咱们先来看一下FutureTask的实现：

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

 　　FutureTask类实现了RunnableFuture接口，咱们看一下RunnableFuture接口的实现：

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

 　　能够看出RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。因此它既能够做为Runnable被线程执行，又能够做为Future获得Callable的返回值。

　　FutureTask提供了2个构造器：

public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}

　　事实上，FutureTask是Future接口的一个惟一实现类。

四.使用示例

　　1.使用Callable+Future获取执行结果

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
		Task task = new Task();
		Future<Integer> result = executor.submit(task);
		executor.shutdown();
		
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("主线程在执行任务");
		
		try {
			System.out.println("task运行结果"+result.get());
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ExecutionException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("全部任务执行完毕");
	} 
}
class Task implements Callable<Integer>{
	@Override
	public Integer call() throws Exception {
		System.out.println("子线程在进行计算");
		Thread.sleep(3000);
		int sum = 0;
		for(int i=0;i<100;i++)
			sum += i;
		return sum;
	}
}

 　　执行结果：

子线程在进行计算
主线程在执行任务
task运行结果4950
全部任务执行完毕
View Code

　　2.使用Callable+FutureTask获取执行结果

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//第一种方式
		ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
		Task task = new Task();
		FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
		executor.submit(futureTask);
		executor.shutdown();
		
		//第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是相似的，只不过一个使用的是ExecutorService，一个使用的是Thread
		/*Task task = new Task();
		FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
		Thread thread = new Thread(futureTask);
		thread.start();*/
		
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("主线程在执行任务");
		
		try {
			System.out.println("task运行结果"+futureTask.get());
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ExecutionException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("全部任务执行完毕");
	} 
}
class Task implements Callable<Integer>{
	@Override
	public Integer call() throws Exception {
		System.out.println("子线程在进行计算");
		Thread.sleep(3000);
		int sum = 0;
		for(int i=0;i<100;i++)
			sum += i;
		return sum;
	}
}

 　　若是为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果，则能够声明 Future<?> 形式类型、并返回 null 做为底层任务的结果。

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