Java并发编程:Callable、Future和FutureTask---转载测试

2019-08-09 00:00:00 java 编程 并发

转载自:https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3949310.html

在前面的文章中我们讲述了创建线程的2种方式,一种是直接继承Thread,另外一种就是实现Runnable接口。

这两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。以下是本文的目录大纲:

一.Callable与Runnable

二.Future

三.FutureTask

四.使用示例

  

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:

1 2 3 public  interface  Runnable {      public  abstract  void  run(); }

   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():

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,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:

1 2 3 <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:

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)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:

1 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:

1 2 3 public  interface  RunnableFuture<V>  extends  Runnable, Future<V> {      void  run(); }

   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:

1 2 3 4 public  FutureTask(Callable<V> callable) { } public  FutureTask(Runnable runnable, V result) { }

  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

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( "所有任务执行完毕" );      } } 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:

《Java并发编程:Callable、Future和FutureTask---转载测试》 
View Code

  2.使用Callable+FutureTask获取执行结果

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类似的,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( "所有任务执行完毕" );      } } 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;      } }

   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。

相关文章