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Java多線(xiàn)程 Callable、Future 和FutureTask

 更新時(shí)間:2021年10月27日 16:22:37   作者:冬日毛毛雨  
這篇文章主要介紹Java多線(xiàn)程中的 Callable、Future 以及FutureTask,下面文章圍繞Java多線(xiàn)程的相關(guān)資料展開(kāi)全文詳細(xì)內(nèi)容,需要的朋友可以參考一下

前言:

創(chuàng)建線(xiàn)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(wú)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(guò)共享變量或者使用線(xiàn)程通信的方式來(lái)達(dá)到效果,這樣使用起來(lái)就比較麻煩。
而自從Java 1.5開(kāi)始,就提供了Callable和Future,通過(guò)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(méi)有完成的任務(wù)給出的未來(lái)結(jié)果。所以說(shuō)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(lèi)型。Executors類(lèi)提供了一些有用的方法在線(xiàn)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(xiàn)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(wèn)題。在線(xiàn)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(wú)法直接用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象使用的,因此就有了下面的FutureTask。

3 FutureTask

我們先來(lái)看一下FutureTask的實(shí)現(xiàn):

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

FutureTask類(lèi)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(xiàn)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,FutureTaskFuture接口的一個(gè)唯一實(shí)現(xiàn)類(lèi)。

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(xiàn)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(xiàn)程池
        es.shutdown();
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("主線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程開(kāi)始計(jì)算啦!");
        Thread.sleep(2000);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            sum = sum + i;
        }
        System.out.println("Callable子線(xiàn)程計(jì)算結(jié)束!");
        return sum;
    }
}

Callable子線(xiàn)程開(kāi)始計(jì)算啦!
Callable子線(xiàn)程計(jì)算結(jié)束!
主線(xiàn)程在執(zhí)行其他任務(wù)
future.get()-->4950
主線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程池
//      es.shutdown();

        //創(chuàng)建線(xiàn)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(xiàn)程池
        es.shutdown();
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("主線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程開(kāi)始計(jì)算啦!");
        Thread.sleep(2000);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            sum = sum + i;
        }
        System.out.println("Callable子線(xiàn)程計(jì)算結(jié)束!");
        return sum;
    }
}

Callable子線(xiàn)程開(kāi)始計(jì)算啦!
Callable子線(xiàn)程計(jì)算結(jié)束!
主線(xiàn)程在執(zhí)行其他任務(wù)
futureTask.get()-->4950
主線(xiàn)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(lèi)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(lèi)
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

FutureTask又是RunnableFuture的實(shí)現(xiàn)類(lèi),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(xiàn)程 CallableFuture FutureTask的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java多線(xiàn)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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