Java多線(xiàn)程 Callable、Future 和FutureTask
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,FutureTask
是Future
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; }
而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 Callable
、Future
和FutureTask
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