15、Java并发编程：Callable、Future和FutureTask
Java并發編程：Callable、Future和FutureTask
在前面的文章中我們講述了創建線程的2種方式，一種是直接繼承Thread，另外一種就是實現Runnable接口。
這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務之后無法獲取執行結果。
如果需要獲取執行結果，就必須通過共享變量或者使用線程通信的方式來達到效果，這樣使用起來就比較麻煩。
而自從Java 1.5開始，就提供了Callable和Future，通過它們可以在任務執行完畢之后得到任務執行結果。
今天我們就來討論一下Callable、Future和FutureTask三個類的使用方法。以下是本文的目錄大綱：
一.Callable與Runnable
二.Future
三.FutureTask
四.使用示例
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一.Callable與Runnable
先說一下java.lang.Runnable吧，它是一個接口，在它里面只聲明了一個run()方法：
| 1 2 3 | public?interface?Runnable { ????public?abstract?void?run(); } |
? 由于run()方法返回值為void類型，所以在執行完任務之后無法返回任何結果。
Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一個接口，在它里面也只聲明了一個方法，只不過這個方法叫做call()：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | 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，這是一個泛型接口，call()函數返回的類型就是傳遞進來的V類型。
那么怎么使用Callable呢？一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明了若干個submit方法的重載版本：
| 1 2 3 | <T> Future<T> submit(Callable<T> task); <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); Future<?> submit(Runnable task); |
第一個submit方法里面的參數類型就是Callable。
暫時只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合來使用的，具體的使用方法講在后面講述。
一般情況下我們使用第一個submit方法和第三個submit方法，第二個submit方法很少使用。
二.Future
Future就是對于具體的Runnable或者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。
Future類位于java.util.concurrent包下，它是一個接口：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | 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接口中聲明了5個方法，下面依次解釋每個方法的作用：
- cancel方法用來取消任務，如果取消任務成功則返回true，如果取消任務失敗則返回false。參數mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設置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設置為true，則返回true，若mayInterruptIfRunning設置為false，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方法表示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方法表示任務是否已經完成，若任務完成，則返回true；
- get()方法用來獲取執行結果，這個方法會產生阻塞，會一直等到任務執行完畢才返回；
- get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執行結果，如果在指定時間內，還沒獲取到結果，就直接返回null。
也就是說Future提供了三種功能：
1）判斷任務是否完成；
2）能夠中斷任務；
3）能夠獲取任務執行結果。
因為Future只是一個接口，所以是無法直接用來創建對象使用的，因此就有了下面的FutureTask。
三.FutureTask
我們先來看一下FutureTask的實現：
| 1 | public?class?FutureTask<V>?implements?RunnableFuture<V> |
? FutureTask類實現了RunnableFuture接口，我們看一下RunnableFuture接口的實現：
| 1 2 3 | public?interface?RunnableFuture<V>?extends?Runnable, Future<V> { ????void?run(); } |
? 可以看出RunnableFuture繼承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask實現了RunnableFuture接口。所以它既可以作為Runnable被線程執行，又可以作為Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2個構造器：
| 1 2 3 4 | public?FutureTask(Callable<V> callable) { } public?FutureTask(Runnable runnable, V result) { } |
事實上，FutureTask是Future接口的一個唯一實現類。
四.使用示例
1.使用Callable+Future獲取執行結果
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 | 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("主線程在執行任務"); ????????? ????????try?{ ????????????System.out.println("task運行結果"+result.get()); ????????}?catch?(InterruptedException e) { ????????????e.printStackTrace(); ????????}?catch?(ExecutionException e) { ????????????e.printStackTrace(); ????????} ????????? ????????System.out.println("所有任務執行完畢"); ????} } class?Task?implements?Callable<Integer>{ ????@Override ????public?Integer call()?throws?Exception { ????????System.out.println("子線程在進行計算"); ????????Thread.sleep(3000); ????????int?sum =?0; ????????for(int?i=0;i<100;i++) ????????????sum += i; ????????return?sum; ????} } |
? 執行結果：
子線程在進行計算 主線程在執行任務 task運行結果4950 所有任務執行完畢2.使用Callable+FutureTask獲取執行結果
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 | public?class?Test { ????public?static?void?main(String[] args) { ????????//第一種方式 ????????ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); ????????Task task =?new?Task(); ????????FutureTask<Integer> futureTask =?new?FutureTask<Integer>(task); ????????executor.submit(futureTask); ????????executor.shutdown(); ????????? ????????//第二種方式，注意這種方式和第一種方式效果是類似的，只不過一個使用的是ExecutorService，一個使用的是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("主線程在執行任務"); ????????? ????????try?{ ????????????System.out.println("task運行結果"+futureTask.get()); ????????}?catch?(InterruptedException e) { ????????????e.printStackTrace(); ????????}?catch?(ExecutionException e) { ????????????e.printStackTrace(); ????????} ????????? ????????System.out.println("所有任務執行完畢"); ????} } class?Task?implements?Callable<Integer>{ ????@Override ????public?Integer call()?throws?Exception { ????????System.out.println("子線程在進行計算"); ????????Thread.sleep(3000); ????????int?sum =?0; ????????for(int?i=0;i<100;i++) ????????????sum += i; ????????return?sum; ????} } |
? 如果為了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結果，則可以聲明 Future<?> 形式類型、并返回 null 作為底層任務的結果。
作者：海子 出處：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/ 本博客中未標明轉載的文章歸作者海子和博客園共有，歡迎轉載，但未經作者同意必須保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接，否則保留追究法律責任的權利。轉載于:https://www.cnblogs.com/uriel/p/5718904.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的15、Java并发编程：Callable、Future和FutureTask的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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