Java并發編程(十二)Callable、Future和FutureTask
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: 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(): 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:
<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: 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: ①cancel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。 ②isCancelled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。 ③isDone方法表示任務是否已經完成,若任務完成,則返回true; ④get()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; ⑤get(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:
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:
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:
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
ublic 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
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。
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