黑马程序员技术交流社区
标题: 【上海校区】Java并发编程：Callable、Future和FutureTask [打印本页]
作者: yuchengmin 时间: 2018-7-25 23:48
标题: 【上海校区】Java并发编程：Callable、Future和FutureTask
Java并发编程：Callable、Future和FutureTask 创建线程常用的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。
今天我们就来讨论一下Callable、Future和FutureTask三个类的使用方法。
一、Callable与Runnable先说一下java.lang.Runnable，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：
1 public interface Runnable {
2 public abstract void run();
3 }
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()：
4 public interface Callable<V> {
5 /**
6 * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
7 *
8 * @return computed result
9 * @throws Exception if unable to compute a result
10 */
11 V call() throws Exception;
12 }
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。
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：
13 public interface Future<V> {
14 boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
15 boolean isCancelled();
16 boolean isDone();
17 V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
18 V get(long timeout, TimeUnit unit)
19 throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
20 }
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)方法
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。
三、FutureTask我们先来看一下FutureTask的实现：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask类实现了RunnableFuture接口，我们看一下RunnableFuture接口的实现：
21 public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
22 void run();
23 }
可以看出RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2个构造器：
24 public FutureTask(Callable<V> callable) {
25 }
26 public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
27 }
事实上，FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。
四、使用示例1.使用Callable+Future获取执行结果
28 public class Test {
29 public static void main(String[] args) {
30 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
31 Task task = new Task();
32 Future<Integer> result = executor.submit(task);
33 executor.shutdown();
34
35 try {
36 Thread.sleep(1000);
37 } catch (InterruptedException e1) {
38 e1.printStackTrace();
39 }
40
41 System.out.println("主线程在执行任务");
42
43 try {
44 System.out.println("task运行结果"+result.get());
45 } catch (InterruptedException e) {
46 e.printStackTrace();
47 } catch (ExecutionException e) {
48 e.printStackTrace();
49 }
50
51 System.out.println("所有任务执行完毕");
52 }
53 }
54 class Task implements Callable<Integer>{
55 @Override
56 public Integer call() throws Exception {
57 System.out.println("子线程在进行计算");
58 Thread.sleep(3000);
59 int sum = 0;
60 for(int i=0;i<100;i++)
61 sum += i;
62 return sum;
63 }
64 }
执行结果：
子线程在进行运算
主线程在执行任务
Task运行结果4950
所有人物执行完毕
2. 使用Callable+FutureTask获取执行结果
65 public class Test {
66 public static void main(String[] args) {
67 //第一种方式
68 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
69 Task task = new Task();
70 FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
71 executor.submit(futureTask);
72 executor.shutdown();
73
74 //第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是类似的，只不过一个使用的是ExecutorService，一个使用的是Thread
75 /*Task task = new Task();
76 FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
77 Thread thread = new Thread(futureTask);
78 thread.start();*/
79
80 try {
81 Thread.sleep(1000);
82 } catch (InterruptedException e1) {
83 e1.printStackTrace();
84 }
85
86 System.out.println("主线程在执行任务");
87
88 try {
89 System.out.println("task运行结果"+futureTask.get());
90 } catch (InterruptedException e) {
91 e.printStackTrace();
92 } catch (ExecutionException e) {
93 e.printStackTrace();
94 }
95
96 System.out.println("所有任务执行完毕");
97 }
98 }
99 class Task implements Callable<Integer>{
100 @Override
101 public Integer call() throws Exception {
102 System.out.println("子线程在进行计算");
103 Thread.sleep(3000);
104 int sum = 0;
105 for(int i=0;i<100;i++)
106 sum += i;
107 return sum;
108 }
109 }
如果为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果，则可以声明 Future<?> 形式类型、并返回 null 作为底层任务的结果。
作者: 摩西摩西OvO 时间: 2018-7-26 09:10
作者: 不二晨 时间: 2018-7-26 11:30
奈斯，很赞
作者: 吴琼老师 时间: 2018-7-26 15:26
| 欢迎光临 黑马程序员技术交流社区 (http://bbs.itheima.com/) |
黑马程序员IT技术论坛 X3.2 |