Callable、Future和FutureTask怎么使用

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本篇内容主要讲解“Callable、Future 和 FutureTask 怎么使用”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让丸趣 TV 小编来带大家学习“Callable、Future 和 FutureTask 怎么使用”吧!

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 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。
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。
#CountDownLatch 用法
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();
}

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():

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

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。
#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:

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。
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。
#FutureTask

public class FutureTask V  implements RunnableFuture V {}
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:

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。#使用示例

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();
 
 // 第 2 种方式
 //ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
 //Task task = new Task();
 //FutureTask Integer  futureTask = new FutureTask Integer (task);
 //executor.submit(futureTask);
 //executor.shutdown();
 // 第 3 种方式,注意这种方式和第 2 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 +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 i++)
 sum += i;
 return sum;
 }
}

运行结果:
子线程在进行计算
主线程在执行任务
task 运行结果 4950
所有任务执行完毕

Thread、Runnable、Callable,其中 Runnable 实现的是 void run()方法,Callable 实现的是 V call()方法,并且可以返回执行结果,其中 Runnable 可以提交给 Thread 来包装下,直接启动一个线程来执行,而 Callable 则一般都是提交给 ExecuteService 来执行。
简单来说,Executor 就是 Runnable 和 Callable 的调度容器,Future 就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看,最为关键的是 Future 可以检查对应的任务是否已经完成,也可以阻塞在 get 方法上一直等待任务返回结果。Runnable 和 Callable 的差别就是 Runnable 是没有结果可以返回的,就算是通过 Future 也看不到任务调度的结果的。

/** 
 *  通过简单的测试程序来试验 Runnable、Callable 通过 Executor 来调度的时候与 Future 的关系  
 */ 
package com.hadoop.thread; 
 
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.Future; 
 
public class RunnableAndCallable2Future { 
 
 public static void main(String[] args) { 
 
 //  创建一个执行任务的服务  
 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); 
 try { 
 //1.Runnable 通过 Future 返回结果为空  
 // 创建一个 Runnable,来调度,等待任务执行完毕,取得返回结果  
 Future ?  runnable1 = executor.submit(new Runnable() { 
 @Override 
 public void run() { 
 System.out.println( runnable1 running.  
 } 
 }); 
 System.out.println(Runnable1:  + runnable1.get()); 
 
 // 2.Callable 通过 Future 能返回结果  
 // 提交并执行任务,任务启动时返回了一个  Future 对象, 
 //  如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个 Future 对象进行操作  
 Future String  future1 = executor.submit(new Callable String () { 
 @Override 
 public String call() throws Exception { 
 // TODO Auto-generated method stub 
 return  result=task1  
 } 
 }); 
 //  获得任务的结果,如果调用 get 方法,当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行  
 System.out.println(task1:   + future1.get()); 
 
 //3.  对 Callable 调用 cancel 可以对对该任务进行中断  
 // 提交并执行任务,任务启动时返回了一个  Future 对象, 
 //  如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个 Future 对象进行操作  
 Future String  future2 = executor.submit(new Callable String () { 
 @Override 
 public String call() throws Exception { 
 try { 
 while (true) { 
 System.out.println( task2 running.  
 Thread.sleep(50); 
 } 
 } catch (InterruptedException e) { 
 System.out.println( Interrupted task2.  
 } 
 return  task2=false  
 } 
 }); 
 
 //  等待 5 秒后,再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环  
 Thread.sleep(10); 
 System.out.println(task2 cancel:   + future2.cancel(true)); 
 
 // 4. 用 Callable 时抛出异常则 Future 什么也取不到了  
 //  获取第三个任务的输出,因为执行第三个任务会引起异常  
 //  所以下面的语句将引起异常的抛出  
 Future String  future3 = executor.submit(new Callable String () { 
 
 @Override 
 public String call() throws Exception { 
 throw new Exception( task3 throw exception!  
 } 
 
 }); 
 System.out.println(task3:   + future3.get()); 
 } catch (Exception e) { 
 System.out.println(e.toString()); 
 } 
 //  停止任务执行服务  
 executor.shutdownNow(); 
 } 
}

执行结果如下:
runnable1 running.
Runnable1:null
task1: result=task1
task2 running.
task2 cancel: true
Interrupted task2.
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception:Bad flag value!
FutureTask 则是一个 RunnableFuture V,即实现了 Runnbale 又实现了 Futrue V 这两个接口,另外它还可以包装 Runnable 和 Callable V,所以一般来讲是一个符合体了,它可以通过 Thread 包装来直接执行,也可以提交给 ExecuteService 来执行,并且还可以通过 v get()返回执行结果,在线程体没有执行完成的时候,主线程一直阻塞等待,执行完则直接返回结果.

public class FutureTaskTest { 
 
 /** 
 * @param args 
 */ 
 public static void main(String[] args) { 
 Callable String  task = new Callable String () { 
 public String call() { 
 System.out.println( Sleep start.  
 try { 
 Thread.sleep(1000 * 10); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 // TODO Auto-generated catch block 
 e.printStackTrace(); 
 } 
 System.out.println( Sleep end.  
 return  time=  + System.currentTimeMillis(); 
 } 
 }; 
 
 // 直接使用 Thread 的方式执行  
 FutureTask String  ft = new FutureTask String (task); 
 Thread t = new Thread(ft); 
 t.start(); 
 try { 
 System.out.println( waiting execute result  
 System.out.println(result =   + ft.get()); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 // TODO Auto-generated catch block 
 e.printStackTrace(); 
 } catch (ExecutionException e) { 
 // TODO Auto-generated catch block 
 e.printStackTrace(); 
 } 
 
 // 使用 Executors 来执行  
 System.out.println( =========  
 FutureTask String  ft2 = new FutureTask String (task); 
 Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2); 
 try { 
 System.out.println( waiting execute result  
 System.out.println(result =   + ft2.get()); 
 } catch (InterruptedException e) { 
 // TODO Auto-generated catch block 
 e.printStackTrace(); 
 } catch (ExecutionException e) { 
 // TODO Auto-generated catch block 
 e.printStackTrace(); 
 } 
 
 } 
}

执行结果如下:
waiting execute result
Sleep start.
Sleep end.
result = time=1370844662537

=========

waiting execute result
Sleep start.
Sleep end.
result = time=1370844672542

到此,相信大家对“Callable、Future 和 FutureTask 怎么使用”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是丸趣 TV 网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!

正文完
 
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