futuretask用法及使用場(chǎng)景介紹
FutureTask可用于異步獲取執(zhí)行結(jié)果或取消執(zhí)行任務(wù)的場(chǎng)景。通過(guò)傳入Runnable或者Callable的任務(wù)給FutureTask,直接調(diào)用其run方法或者放入線程池執(zhí)行,之后可以在外部通過(guò)FutureTask的get方法異步獲取執(zhí)行結(jié)果,因此,F(xiàn)utureTask非常適合用于耗時(shí)的計(jì)算,主線程可以在完成自己的任務(wù)后,再去獲取結(jié)果。另外,F(xiàn)utureTask還可以確保即使調(diào)用了多次run方法,它都只會(huì)執(zhí)行一次Runnable或者Callable任務(wù),或者通過(guò)cancel取消FutureTask的執(zhí)行等。
1. FutureTask執(zhí)行多任務(wù)計(jì)算的使用場(chǎng)景
利用FutureTask和ExecutorService,可以用多線程的方式提交計(jì)算任務(wù),主線程繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù),當(dāng)主線程需要子線程的計(jì)算結(jié)果時(shí),在異步獲取子線程的執(zhí)行結(jié)果。
package futuretask; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.FutureTask; public class FutureTaskForMultiCompute { public static void main(String[] args) { FutureTaskForMultiCompute inst=new FutureTaskForMultiCompute(); // 創(chuàng)建任務(wù)集合 List<FutureTask<Integer>> taskList = new ArrayList<FutureTask<Integer>>(); // 創(chuàng)建線程池 ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { // 傳入Callable對(duì)象創(chuàng)建FutureTask對(duì)象 FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(inst.new ComputeTask(i, ""+i)); taskList.add(ft); // 提交給線程池執(zhí)行任務(wù),也可以通過(guò)exec.invokeAll(taskList)一次性提交所有任務(wù); exec.submit(ft); } System.out.println("所有計(jì)算任務(wù)提交完畢, 主線程接著干其他事情!"); // 開始統(tǒng)計(jì)各計(jì)算線程計(jì)算結(jié)果 Integer totalResult = 0; for (FutureTask<Integer> ft : taskList) { try { //FutureTask的get方法會(huì)自動(dòng)阻塞,直到獲取計(jì)算結(jié)果為止 totalResult = totalResult + ft.get(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } // 關(guān)閉線程池 exec.shutdown(); System.out.println("多任務(wù)計(jì)算后的總結(jié)果是:" + totalResult); } private class ComputeTask implements Callable<Integer> { private Integer result = 0; private String taskName = ""; public ComputeTask(Integer iniResult, String taskName){ result = iniResult; this.taskName = taskName; System.out.println("生成子線程計(jì)算任務(wù): "+taskName); } public String getTaskName(){ return this.taskName; } @Override public Integer call() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < 100; i++) { result =+ i; } // 休眠5秒鐘,觀察主線程行為,預(yù)期的結(jié)果是主線程會(huì)繼續(xù)執(zhí)行,到要取得FutureTask的結(jié)果是等待直至完成。 Thread.sleep(5000); System.out.println("子線程計(jì)算任務(wù): "+taskName+" 執(zhí)行完成!"); return result; } } }
2. FutureTask在高并發(fā)環(huán)境下確保任務(wù)只執(zhí)行一次
在很多高并發(fā)的環(huán)境下,往往我們只需要某些任務(wù)只執(zhí)行一次。這種使用情景FutureTask的特性恰能勝任。舉一個(gè)例子,假設(shè)有一個(gè)帶key的連接池,當(dāng)key存在時(shí),即直接返回key對(duì)應(yīng)的對(duì)象;當(dāng)key不存在時(shí),則創(chuàng)建連接。對(duì)于這樣的應(yīng)用場(chǎng)景,通常采用的方法為使用一個(gè)Map對(duì)象來(lái)存儲(chǔ)key和連接池對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,典型的代碼如下面所示:
private Map<String, Connection> connectionPool = new HashMap<String, Connection>(); private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public Connection getConnection(String key){ try{ lock.lock(); if(connectionPool.containsKey(key)){ return connectionPool.get(key); } else{ //創(chuàng)建 Connection Connection conn = createConnection(); connectionPool.put(key, conn); return conn; } } finally{ lock.unlock(); } } //創(chuàng)建Connection private Connection createConnection(){ return null; }
在上面的例子中,我們通過(guò)加鎖確保高并發(fā)環(huán)境下的線程安全,也確保了connection只創(chuàng)建一次,然而確犧牲了性能。改用ConcurrentHash的情況下,幾乎可以避免加鎖的操作,性能大大提高,但是在高并發(fā)的情況下有可能出現(xiàn)Connection被創(chuàng)建多次的現(xiàn)象。這時(shí)最需要解決的問(wèn)題就是當(dāng)key不存在時(shí),創(chuàng)建Connection的動(dòng)作能放在connectionPool之后執(zhí)行,這正是FutureTask發(fā)揮作用的時(shí)機(jī),基于ConcurrentHashMap和FutureTask的改造代碼如下:
private ConcurrentHashMap<String,FutureTask<Connection>>connectionPool = new ConcurrentHashMap<String, FutureTask<Connection>>(); public Connection getConnection(String key) throws Exception{ FutureTask<Connection>connectionTask=connectionPool.get(key); if(connectionTask!=null){ return connectionTask.get(); } else{ Callable<Connection> callable = new Callable<Connection>(){ @Override public Connection call() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub return createConnection(); } }; FutureTask<Connection>newTask = new FutureTask<Connection>(callable); connectionTask = connectionPool.putIfAbsent(key, newTask); if(connectionTask==null){ connectionTask = newTask; connectionTask.run(); } return connectionTask.get(); } } //創(chuàng)建Connection private Connection createConnection(){ return null; }
經(jīng)過(guò)這樣的改造,可以避免由于并發(fā)帶來(lái)的多次創(chuàng)建連接及鎖的出現(xiàn)。
總結(jié)
以上就是本文關(guān)于futuretask用法及使用場(chǎng)景介紹的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以參閱:淺談Java多線程處理中Future的妙用(附源碼)、Java利用future及時(shí)獲取多線程運(yùn)行結(jié)果、Java多線程ForkJoinPool實(shí)例詳解等,有什么問(wèn)題可以隨時(shí)留言,歡迎各位參閱本站其他相關(guān)專題。
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