更新時間:2018-08-03 來源:黑馬程序員 瀏覽量:
Java并發(fā)編程:Callable、Future和FutureTask
創(chuàng)建線程常用的2種方式,一種是直接繼承Thread,另外一種就是實現(xiàn)Runnable接口。這2種方式都有一個缺陷就是:在執(zhí)行完任務(wù)之后無法獲取執(zhí)行結(jié)果。
如果需要獲取執(zhí)行結(jié)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(wù)執(zhí)行完畢之后得到任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。
今天我們就來討論一下Callable、Future和FutureTask三個類的使用方法。
一、Callable與Runnable
先說一下java.lang.Runnable,它是一個接口,在它里面只聲明了一個run()方法:
1 public interface Runnable {
2 public abstract void run();
3 }
由于run()方法返回值為void類型,所以在執(zhí)行完任務(wù)之后無法返回任何結(jié)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():
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,這是一個泛型接口,call()函數(shù)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:
<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(shù)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(wù)的執(zhí)行結(jié)果進行取消、查詢是否完成、獲取結(jié)果。必要時可以通過get方法獲取執(zhí)行結(jié)果,該方法會阻塞直到任務(wù)返回結(jié)果。
Future類位于java.util.concurrent包下,它是一個接口:
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(wù),如果取消任務(wù)成功則返回true,如果取消任務(wù)失敗則返回false。參數(shù)mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執(zhí)行卻沒有執(zhí)行完畢的任務(wù),如果設(shè)置true,則表示可以取消正在執(zhí)行過程中的任務(wù)。如果任務(wù)已經(jīng)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(jīng)完成的任務(wù)會返回false;如果任務(wù)正在執(zhí)行,若mayInterruptIfRunning設(shè)置為true,則返回true,若mayInterruptIfRunning設(shè)置為false,則返回false;如果任務(wù)還沒有執(zhí)行,則無論mayInterruptIfRunning為true還是false,肯定返回true。
isCancelled方法
表示任務(wù)是否被取消成功,如果在任務(wù)正常完成前被取消成功,則返回 true。
isDone方法
表示任務(wù)是否已經(jīng)完成,若任務(wù)完成,則返回true;
get()方法
用來獲取執(zhí)行結(jié)果,這個方法會產(chǎn)生阻塞,會一直等到任務(wù)執(zhí)行完畢才返回;
get(long timeout, TimeUnit unit)方法
用來獲取執(zhí)行結(jié)果,如果在指定時間內(nèi),還沒獲取到結(jié)果,就直接返回null。
也就是說Future提供了三種功能:
1)判斷任務(wù)是否完成;
2)能夠中斷任務(wù);
3)能夠獲取任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。
因為Future只是一個接口,所以是無法直接用來創(chuàng)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(xiàn):
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask類實現(xiàn)了RunnableFuture接口,我們看一下RunnableFuture接口的實現(xiàn):
21 public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
22 void run();
23 }
可以看出RunnableFuture繼承了Runnable接口和Future接口,而FutureTask實現(xiàn)了RunnableFuture接口。所以它既可以作為Runnable被線程執(zhí)行,又可以作為Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2個構(gòu)造器:
24 public FutureTask(Callable<V> callable) {
25 }
26 public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
27 }
事實上,F(xiàn)utureTask是Future接口的一個唯一實現(xiàn)類。
四、使用示例
1.使用Callable+Future獲取執(zhí)行結(jié)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("主線程在執(zhí)行任務(wù)");
42
43 try {
44 System.out.println("task運行結(jié)果"+result.get());
45 } catch (InterruptedException e) {
46 e.printStackTrace();
47 } catch (ExecutionException e) {
48 e.printStackTrace();
49 }
50
51 System.out.println("所有任務(wù)執(zhí)行完畢");
52 }
53 }
54 class Task implements Callable<Integer>{
55 @Override
56 public Integer call() throws Exception {
57 System.out.println("子線程在進行計算");
58 Thread.sleep(3000);
59 int sum = 0;
60 for(int i=0;i<100;i++)
61 sum += i;
62 return sum;
63 }
64 }
執(zhí)行結(jié)果:
子線程在進行運算
主線程在執(zhí)行任務(wù)
Task運行結(jié)果4950
所有人物執(zhí)行完畢
2. 使用Callable+FutureTask獲取執(zhí)行結(jié)果
65 public class Test {
66 public static void main(String[] args) {
67 //第一種方式
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
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("主線程在執(zhí)行任務(wù)");
87
88 try {
89 System.out.println("task運行結(jié)果"+futureTask.get());
90 } catch (InterruptedException e) {
91 e.printStackTrace();
92 } catch (ExecutionException e) {
93 e.printStackTrace();
94 }
95
96 System.out.println("所有任務(wù)執(zhí)行完畢");
97 }
98 }
99 class Task implements Callable<Integer>{
100 @Override
101 public Integer call() throws Exception {
102 System.out.println("子線程在進行計算");
103 Thread.sleep(3000);
104 int sum = 0;
105 for(int i=0;i<100;i++)
106 sum += i;
107 return sum;
108 }
109 }
如果為了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結(jié)果,則可以聲明 Future<?> 形式類型、并返回 null 作為底層任務(wù)的結(jié)果。
作者:黑馬程序員javaEE培訓學院
首發(fā):http://java.itheima.com/