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Java concurrency線程池之Callable和Future_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理

更新時(shí)間：2017年06月15日 15:14:57 作者：skywang12345

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java concurrency線程池之Callable和Future，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

Callable 和 Future 簡介

　　Callable 和 Future 是比較有趣的一對組合。當(dāng)我們需要獲取線程的執(zhí)行結(jié)果時(shí)，就需要用到它們。Callable用于產(chǎn)生結(jié)果，F(xiàn)uture用于獲取結(jié)果。

1. Callable

Callable 是一個(gè)接口，它只包含一個(gè)call()方法。Callable是一個(gè)返回結(jié)果并且可能拋出異常的任務(wù)。
為了便于理解，我們可以將Callable比作一個(gè)Runnable接口，而Callable的call()方法則類似于Runnable的run()方法。
Callable的源碼如下：

public interface Callable<V> {
 V call() throws Exception;
}

說明：從中我們可以看出Callable支持泛型。

2. Future

Future 是一個(gè)接口。它用于表示異步計(jì)算的結(jié)果。提供了檢查計(jì)算是否完成的方法，以等待計(jì)算的完成，并獲取計(jì)算的結(jié)果。
Future的源碼如下：

public interface Future<V> {
 // 試圖取消對此任務(wù)的執(zhí)行。
 boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)

 // 如果在任務(wù)正常完成前將其取消，則返回 true。
 boolean isCancelled()

 // 如果任務(wù)已完成，則返回 true。
 boolean isDone()

 // 如有必要，等待計(jì)算完成，然后獲取其結(jié)果。
 V  get() throws InterruptedException, ExecutionException;

 // 如有必要，最多等待為使計(jì)算完成所給定的時(shí)間之后，獲取其結(jié)果（如果結(jié)果可用）。
 V  get(long timeout, TimeUnit unit)
  throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

說明： Future用于表示異步計(jì)算的結(jié)果。它的實(shí)現(xiàn)類是FutureTask，在講解FutureTask之前，我們先看看Callable, Future, FutureTask它們之間的關(guān)系圖，如下：

說明：

(01) RunnableFuture是一個(gè)接口，它繼承了Runnable和Future這兩個(gè)接口。RunnableFuture的源碼如下：

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

(02) FutureTask實(shí)現(xiàn)了RunnableFuture接口。所以，我們也說它實(shí)現(xiàn)了Future接口。

示例和源碼分析(基于JDK1.7.0_40)

我們先通過一個(gè)示例看看Callable和Future的基本用法，然后再分析示例的實(shí)現(xiàn)原理。

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

class MyCallable implements Callable {

 @Override 
 public Integer call() throws Exception {
 int sum = 0;
 // 執(zhí)行任務(wù)
 for (int i=0; i<100; i++)
  sum += i;
 //return sum; 
 return Integer.valueOf(sum);
 } 
}

public class CallableTest1 {

 public static void main(String[] args) 
 throws ExecutionException, InterruptedException{
 //創(chuàng)建一個(gè)線程池
 ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
 //創(chuàng)建有返回值的任務(wù)
 Callable c1 = new MyCallable();
 //執(zhí)行任務(wù)并獲取Future對象 
 Future f1 = pool.submit(c1);
 // 輸出結(jié)果
 System.out.println(f1.get()); 
 //關(guān)閉線程池 
 pool.shutdown(); 
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：

4950

結(jié)果說明：

　　在主線程main中，通過newSingleThreadExecutor()新建一個(gè)線程池。接著創(chuàng)建Callable對象c1，然后再通過pool.submit(c1)將c1提交到線程池中進(jìn)行處理，并且將返回的結(jié)果保存到Future對象f1中。然后，我們通過f1.get()獲取Callable中保存的結(jié)果；最后通過pool.shutdown()關(guān)閉線程池。

1. submit()

submit()在java/util/concurrent/AbstractExecutorService.java中實(shí)現(xiàn)，它的源碼如下：

public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
 if (task == null) throw new NullPointerException();
 // 創(chuàng)建一個(gè)RunnableFuture對象
 RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
 // 執(zhí)行“任務(wù)ftask”
 execute(ftask);
 // 返回“ftask”
 return ftask;
}

說明：submit()通過newTaskFor(task)創(chuàng)建了RunnableFuture對象ftask。它的源碼如下：

protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
 return new FutureTask<T>(callable);
}

2. FutureTask的構(gòu)造函數(shù)

FutureTask的構(gòu)造函數(shù)如下：

public FutureTask(Callable<V> callable) {
 if (callable == null)
 throw new NullPointerException();
 // callable是一個(gè)Callable對象
 this.callable = callable;
 // state記錄FutureTask的狀態(tài)
 this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}

3. FutureTask的run()方法

我們繼續(xù)回到submit()的源碼中。
在newTaskFor()新建一個(gè)ftask對象之后，會(huì)通過execute(ftask)執(zhí)行該任務(wù)。此時(shí)ftask被當(dāng)作一個(gè)Runnable對象進(jìn)行執(zhí)行，最終會(huì)調(diào)用到它的run()方法；ftask的run()方法在java/util/concurrent/FutureTask.java中實(shí)現(xiàn)，源碼如下：

public void run() {
 if (state != NEW ||
 !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
     null, Thread.currentThread()))
 return;
 try {
 // 將callable對象賦值給c。
 Callable<V> c = callable;
 if (c != null && state == NEW) {
  V result;
  boolean ran;
  try {
  // 執(zhí)行Callable的call()方法，并保存結(jié)果到result中。
  result = c.call();
  ran = true;
  } catch (Throwable ex) {
  result = null;
  ran = false;
  setException(ex);
  }
  // 如果運(yùn)行成功，則將result保存
  if (ran)
  set(result);
 }
 } finally {
 runner = null;
 // 設(shè)置“state狀態(tài)標(biāo)記”
 int s = state;
 if (s >= INTERRUPTING)
  handlePossibleCancellationInterrupt(s);
 }
}

說明：run()中會(huì)執(zhí)行Callable對象的call()方法，并且最終將結(jié)果保存到result中，并通過set(result)將result保存。
　　之后調(diào)用FutureTask的get()方法，返回的就是通過set(result)保存的值。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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