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,另外一種就是實現(xiàn)Runnable接口。
這2種方式都有一個缺陷就是:在執(zhí)行完任務之后無法獲取執(zhí)行結果。
如果需要獲取執(zhí)行結果,就必須通過共享變量或者使用線程通信的方式來達到效果,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執(zhí)行完畢之后得到任務執(zhí)行結果
1 Callable介紹
Callable
接口代表一段可以調用并返回結果的代碼;Future接口表示異步任務,是還沒有完成的任務給出的未來結果。所以說Callable
用于產生結果,Future
用于獲取結果。
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
內的任務。由于Callable
任務是并行的(并行就是整體看上去是并行的,其實在某個時間點只有一個線程在執(zhí)行),我們必須等待它返回的結果。
java.util.concurrent.Future
對象為我們解決了這個問題。在線程池提交Callable
任務后返回了一個Future
對象,使用它可以知道Callable
任務的狀態(tài)和得到Callable
返回的執(zhí)行結果。Future
提供了get()
方法讓我們可以等待Callable
結束并獲取它的執(zhí)行結果。
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方法的作用:
2.2 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(zhí)行結果。
因為Future只是一個接口,所以是無法直接用來創(chuàng)建對象使用的,因此就有了下面的FutureTask。
3 FutureTask
我們先來看一下FutureTask的實現(xiàn):
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask
類實現(xiàn)了RunnableFuture
接口,我們看一下RunnableFuture
接口的實現(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(xiàn)類。
4 Future和FutureTask的使用
4.1 使用Callable+Future獲取執(zhí)行結果
public class CallableFutureTest { public static void main(String[] args) { //創(chuàng)建線程池 ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //創(chuàng)建Callable對象任務 CallableDemo calTask = new CallableDemo(); //提交任務并獲取執(zhí)行結果 Future<Integer> future = es.submit(calTask); //關閉線程池 es.shutdown(); try { Thread.sleep(2000); System.out.println("主線程在執(zhí)行其他任務"); if (future.get() != null) { //輸出獲取到的結果 System.out.println("future.get()-->" + future.get()); } else { //輸出獲取到的結果 System.out.println("future.get()未獲取到結果"); } } 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子線程開始計算啦!"); Thread.sleep(2000); for (int i = 0; i < 100; i++) { sum = sum + i; } System.out.println("Callable子線程計算結束!"); return sum; } }
Callable子線程開始計算啦!
Callable子線程計算結束!
主線程在執(zhí)行其他任務
future.get()-->4950
主線程在執(zhí)行完成
4.2 使用Callable+Future獲取執(zhí)行結果
public class CallableFutureTest { public static void main(String[] args) { // //創(chuàng)建線程池 // ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); // //創(chuàng)建Callable對象任務 // CallableDemo calTask=new CallableDemo(); // //提交任務并獲取執(zhí)行結果 // Future<Integer> future =es.submit(calTask); // //關閉線程池 // es.shutdown(); //創(chuàng)建線程池 ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //創(chuàng)建Callable對象任務 CallableDemo calTask = new CallableDemo(); //創(chuàng)建FutureTask FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(calTask); //執(zhí)行任務 es.submit(futureTask); //關閉線程池 es.shutdown(); try { Thread.sleep(2000); System.out.println("主線程在執(zhí)行其他任務"); if (futureTask.get() != null) { //輸出獲取到的結果 System.out.println("futureTask.get()-->" + futureTask.get()); } else { //輸出獲取到的結果 System.out.println("futureTask.get()未獲取到結果"); } } 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子線程開始計算啦!"); Thread.sleep(2000); for (int i = 0; i < 100; i++) { sum = sum + i; } System.out.println("Callable子線程計算結束!"); return sum; } }
Callable子線程開始計算啦!
Callable子線程計算結束!
主線程在執(zhí)行其他任務
futureTask.get()-->4950
主線程在執(zhí)行完成
但其實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
的形式實現(xiàn)的。
在第一種方式中調用了: 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是在submit(Callable<T> task)內部創(chuàng)建了一個RunnableFuture<T>接口實現(xiàn)類 execute(ftask); return ftask; }
而FutureTask
又是RunnableFuture
的實現(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); }
到此這篇關于Java
多線程 Callable
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