Java多线程之Future与FutureTask
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java多线程之Future与FutureTask，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含7228字，纯文字阅读大概需要11分钟。
内容图文
一 概述
线程的创建方式有两种，一种是实现 Runnable 接口，另一种是继承 Thread，但是这两种方式都有个缺点，那就是在任务执行完成之后无法获取返回结果，于是就有了 Callable 接口，Future 接口与 FutureTask 类的配和取得返回的结果。
我们先回顾一下 java.lang.Runnable 接口，就声明了 run()，其返回值为 void，当然就无法获取结果。
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
而 Callable 的接口定义如下
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
该接口声明了一个名称为 call() 的方法，同时这个方法可以有返回值 V，也可以抛出异常。对该接口我们先了解这么多就行，下面我们来说明如何使用，我们知道，无论是 Runnable 接口的实现类还是 Callable 接口的实现类，都可以被 ThreadPoolExecutor 或 ScheduledThreadPoolExecutor 执行，ThreadPoolExecutor 或 ScheduledThreadPoolExecutor 都实现了 ExcutorService 接口，因此 Callable 需要和 Executor 框架中的 ExcutorService 结合使用，我们先看看 ExecutorService 提供的方法：
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
第一个方法：submit 提交一个实现 Callable 接口的任务，并且返回封装了异步计算结果的 Future。
第二个方法：submit 提交一个实现 Runnable 接口的任务，并且指定了在调用 Future 的 get 方法时返回的 result 对象。（不常用）
第三个方法：submit 提交一个实现 Runnable 接口的任务，并且返回封装了异步计算结果的 Future。
因此我们只要创建好我们的线程对象（实现 Callable 接口或者 Runnable 接口），然后通过上面3个方法提交给线程池去执行即可。还需要注意的是，除了我们自己实现 Callable 对象外，我们还可以使用工厂类 Executors 来把一个 Runnable 对象包装成 Callable 对象。Executors 工厂类提供的方法如下：
public static Callable<Object> callable(Runnable task)
public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result)
二 Future接口
Future 接口是用来获取异步计算结果的，说白了就是对具体的 Runnable 或者 Callable 对象任务执行的结果进行获取 get()，取消cancel()，判断是否完成等操作。我们看看 Future 接口的源码：
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;
}
方法解析：
- V get() ：获取异步执行的结果，如果没有结果可用，此方法会阻塞直到异步计算完成
- V get(Long timeout , TimeUnit unit) ：获取异步执行结果，如果没有结果可用，此方法会阻塞，但是会有时间限制，如果阻塞时间超过设定的 timeout 时间，该方法将抛出异常
- boolean isDone() ：如果任务执行结束，无论是正常结束或是中途取消还是发生异常，都返回 true
- boolean isCanceller() ：如果任务完成前被取消，则返回 true
- boolean cancel(boolean mayInterruptRunning) ：mayInterruptRunning 参数表示是否中断执行中的线程
- 如果任务还没开始，执行 cancel(…) 方法将返回 false
- 如果任务已经启动，执行cancel(true) 方法将以中断执行此任务线程的方式来试图停止任务，如果停止成功，返回 true
- 当任务已经启动，执行 cancel(false) 方法将不会对正在执行的任务线程产生影响 (让线程正常执行到完成)，此时返回 false
- 当任务已经完成，执行 cancel(…) 方法将返回 false
通过以上方法分析我们知道实际上 Future 提供了3种功能：
- 能够中断执行中的任务
- 判断任务是否执行完成
- 获取任务执行完成后的结果
但是我们必须明白 Future 只是一个接口，我们无法直接创建对象，因此就需要其实现类 FutureTask 登场啦。
三 FutureTask类
我们先来看看 FutureTask 的实现
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：
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
}
分析：FutureTask 除了实现了 Future 接口外还实现了 Runnable 接口（即可以通过 Runnable 接口实现线程，也可以通过 Future 取得线程执行完后的结果），因此 FutureTask 也可以直接提交给 Executor 执行。
最后我们给出 FutureTask 的两种构造函数：
public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}
四 Callable/Future/FutureTask的使用
通过上面的介绍，我们对 Callable，Future，FutureTask 都有了比较清晰的了解，那么它们到底有什么用呢？我们前面说过通过这样的方式去创建线程的话，最大的好处就是能够返回结果，假如有这样的场景，我们现在需要计算一个数据，而这个数据的计算比较耗时，而我们后面的程序也要用到这个数据结果，那么这时 Callable 岂不是最好的选择？我们可以开设一个线程去执行计算，而主线程继续做其他事，而后面需要使用到这个数据时，我们再使用 Future 获取不就可以了吗？下面我们就来编写一个这样的实例
4.1 使用Callable+Future获取执行结果
Callable 实现类如下：
package com.zejian.Executor;
import java.util.concurrent.Callable;
/**
* @decrition Callable接口实例
*/
public class CallableDemo implements Callable<Integer> {
private int sum;
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("Callable子线程开始计算啦！");
Thread.sleep(2000);
for(int i=0 ;i<5000;i++){
sum=sum+i;
}
System.out.println("Callable子线程计算结束！");
return sum;
}
}
Callable 执行测试类如下：
package com.zejian.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
/**
* @decrition callable执行测试类
*/
public class CallableTest {
public static void main(String[] args) {
//创建线程池
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
//创建Callable对象任务
CallableDemo calTask = new CallableDemo();
//提交任务并获取执行结果
Future<Integer> future = es.submit(calTask);
//关闭线程池
es.shutdown();
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println("主线程在执行其他任务");
if(future.get()!=null){
//输出获取到的结果
System.out.println("future.get()-->"+future.get());
}else{
//输出获取到的结果
System.out.println("future.get()未获取到结果");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("主线程在执行完成");
}
}
执行结果：
Callable子线程开始计算啦！
主线程在执行其他任务
Callable子线程计算结束！
future.get()-->12497500
主线程在执行完成
4.2 使用Callable+FutureTask获取执行结果
package com.zejian.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.FutureTask;
/**
* @decrition callable执行测试类
*/
public class CallableTest {
public static void main(String[] args) {
// //创建线程池
// ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
// //创建Callable对象任务
// CallableDemo calTask=new CallableDemo();
// //提交任务并获取执行结果
// Future<Integer> future =es.submit(calTask);
// //关闭线程池
// es.shutdown();
//创建线程池
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
//创建Callable对象任务
CallableDemo calTask = new CallableDemo();
//创建FutureTask
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(calTask);
//执行任务
es.submit(futureTask);
//关闭线程池
es.shutdown();
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println("主线程在执行其他任务");
if(futureTask.get()!=null){
//输出获取到的结果
System.out.println("futureTask.get()-->"+futureTask.get());
}else{
//输出获取到的结果
System.out.println("futureTask.get()未获取到结果");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("主线程在执行完成");
}
}
执行结果：
Callable子线程开始计算啦！
主线程在执行其他任务
Callable子线程计算结束！
futureTask.get()-->12497500
主线程在执行完成
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的Java多线程之Future与FutureTask全部内容，希望文章能够帮你解决Java多线程之Future与FutureTask所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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