Java多線程 Callable、Future 和FutureTask
前言：
創(chuàng)建線程的2種方式，一種是直接繼承Thread，另外一種就是實(shí)現(xiàn)Runnable接口。
這2種方式都有一個(gè)缺陷就是：在執(zhí)行完任務(wù)之后無法獲取執(zhí)行結(jié)果。
如果需要獲取執(zhí)行結(jié)果，就必須通過共享變量或者使用線程通信的方式來達(dá)到效果，這樣使用起來就比較麻煩。
而自從Java 1.5開始，就提供了Callable和Future，通過它們可以在任務(wù)執(zhí)行完畢之后得到任務(wù)執(zhí)行結(jié)果
1 Callable介紹
Callable接口代表一段可以調(diào)用并返回結(jié)果的代碼;Future接口表示異步任務(wù)，是還沒有完成的任務(wù)給出的未來結(jié)果。所以說Callable用于產(chǎn)生結(jié)果，Future用于獲取結(jié)果。
Callable接口使用泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了一些有用的方法在線程池中執(zhí)行Callable內(nèi)的任務(wù)。由于Callable任務(wù)是并行的（并行就是整體看上去是并行的，其實(shí)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)只有一個(gè)線程在執(zhí)行），我們必須等待它返回的結(jié)果。
java.util.concurrent.Future對(duì)象為我們解決了這個(gè)問題。在線程池提交Callable任務(wù)后返回了一個(gè)Future對(duì)象，使用它可以知道Callable任務(wù)的狀態(tài)和得到Callable返回的執(zhí)行結(jié)果。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結(jié)束并獲取它的執(zhí)行結(jié)果。
2 Future介紹
2.1 在Future接口中聲明方法
在Future接口中聲明5種方法下面依次解釋每個(gè)方法的作用：
2.2 Future提供了三種功能
- 1）判斷任務(wù)是否完成；
- 2）能夠中斷任務(wù)；
- 3）能夠獲取任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。
因?yàn)镕uture只是一個(gè)接口，所以是無法直接用來創(chuàng)建對(duì)象使用的，因此就有了下面的FutureTask。
3 FutureTask
我們先來看一下FutureTask的實(shí)現(xiàn)：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask類實(shí)現(xiàn)了RunnableFuture接口，我們看一下RunnableFuture接口的實(shí)現(xiàn)：
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(shí)現(xiàn)了RunnableFuture接口。所以它既可以作為Runnable被線程執(zhí)行，又可以作為Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2個(gè)構(gòu)造器：
public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}
事實(shí)上，FutureTask是Future接口的一個(gè)唯一實(shí)現(xiàn)類。
4 Future和FutureTask的使用
4.1 使用Callable+Future獲取執(zhí)行結(jié)果
public class CallableFutureTest {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建線程池
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
//創(chuàng)建Callable對(duì)象任務(wù)
CallableDemo calTask = new CallableDemo();
//提交任務(wù)并獲取執(zhí)行結(jié)果
Future<Integer> future = es.submit(calTask);
//關(guān)閉線程池
es.shutdown();
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println("主線程在執(zhí)行其他任務(wù)");
if (future.get() != null) {
//輸出獲取到的結(jié)果
System.out.println("future.get()-->" + future.get());
} else {
//輸出獲取到的結(jié)果
System.out.println("future.get()未獲取到結(jié)果");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("主線程在執(zhí)行完成");
}
}
class CallableDemo implements Callable<Integer> {
private int sum;
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("Callable子線程開始計(jì)算啦！");
Thread.sleep(2000);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
sum = sum + i;
}
System.out.println("Callable子線程計(jì)算結(jié)束！");
return sum;
}
}
Callable子線程開始計(jì)算啦！
Callable子線程計(jì)算結(jié)束！
主線程在執(zhí)行其他任務(wù)
future.get()-->4950
主線程在執(zhí)行完成
4.2 使用Callable+Future獲取執(zhí)行結(jié)果
public class CallableFutureTest {
public static void main(String[] args) {
// //創(chuàng)建線程池
// ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
// //創(chuàng)建Callable對(duì)象任務(wù)
// CallableDemo calTask=new CallableDemo();
// //提交任務(wù)并獲取執(zhí)行結(jié)果
// Future<Integer> future =es.submit(calTask);
// //關(guān)閉線程池
// es.shutdown();
//創(chuàng)建線程池
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
//創(chuàng)建Callable對(duì)象任務(wù)
CallableDemo calTask = new CallableDemo();
//創(chuàng)建FutureTask
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(calTask);
//執(zhí)行任務(wù)
es.submit(futureTask);
//關(guān)閉線程池
es.shutdown();
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println("主線程在執(zhí)行其他任務(wù)");
if (futureTask.get() != null) {
//輸出獲取到的結(jié)果
System.out.println("futureTask.get()-->" + futureTask.get());
} else {
//輸出獲取到的結(jié)果
System.out.println("futureTask.get()未獲取到結(jié)果");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("主線程在執(zhí)行完成");
}
}
class CallableDemo implements Callable<Integer> {
private int sum;
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("Callable子線程開始計(jì)算啦！");
Thread.sleep(2000);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
sum = sum + i;
}
System.out.println("Callable子線程計(jì)算結(jié)束！");
return sum;
}
}
Callable子線程開始計(jì)算啦！
Callable子線程計(jì)算結(jié)束！
主線程在執(zhí)行其他任務(wù)
futureTask.get()-->4950
主線程在執(zhí)行完成
但其實(shí)這兩種方法最終是一樣的：
第一種方式Callable+Future最終也是以Callable+FutureTask的形式實(shí)現(xiàn)的。
在第一種方式中調(diào)用了： Future future = executor.submit(task);
那就讓我們看看executor.submit(task)的源碼吧：
//java.util.concurrent.AbstractExecutorService類中
/**
* @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc}
* @throws NullPointerException {@inheritDoc}
*/
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);//可以看到源碼中其實(shí)是在submit(Callable<T> task)內(nèi)部創(chuàng)建了一個(gè)RunnableFuture<T>接口實(shí)現(xiàn)類
execute(ftask);
return ftask;
}
而FutureTask又是RunnableFuture的實(shí)現(xiàn)類，那就再看看newTaskFor(Callable callable)里面干了什么：
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
return new FutureTask<T>(callable);
}
到此這篇關(guān)于Java多線程 Callable、Future 和FutureTask的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java多線程內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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