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Java多線程 Callable、Future 和FutureTask

 更新時間: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多線程中的 Callable、Future 以及FutureTask,下面文章圍繞Java多線程的相關資料展開全文詳細內容,需要的朋友可以參考一下

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,FutureTaskFuture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;
    }

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 CallableFuture FutureTask的文章就介紹到這了,更多相關Java多線程內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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