Java并發(fā)編程中的Callable、Future和FutureTask詳解

更新時間：2023年07月24日 08:56:10 作者：微wx笑

這篇文章主要介紹了Java并發(fā)編程中的Callable、Future和FutureTask詳解,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(jié)果,需要的朋友可以參考下

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(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(jié)果。

今天我們就來討論一下Callable、Future和FutureTask三個類的使用方法。

一.Callable與Runnable

先說一下java.lang.Runnable吧，它是一個接口，在它里面只聲明了一個run()方法：

public  interface  Runnable {
     public  abstract  void  run();
}

由于run()方法返回值為void類型，所以在執(zhí)行完任務之后無法返回任何結(jié)果。

Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一個接口，在它里面也只聲明了一個方法，只不過這個方法叫做call()：

public  interface  Callable<V> {
     /**
      * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
      *
      * @return computed result
      * @throws Exception if unable to compute a result
      */
     V call()  throws  Exception;
}

可以看到，這是一個泛型接口，call()函數(shù)返回的類型就是傳遞進來的V類型。

那么怎么使用Callable呢？一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明了若干個submit方法的重載版本：

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);

第一個submit方法里面的參數(shù)類型就是Callable。

暫時只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合來使用的，具體的使用方法講在后面講述。

一般情況下我們使用第一個submit方法和第三個submit方法，第二個submit方法很少使用。

二.Future

Future就是對于具體的Runnable或者Callable任務的執(zhí)行結(jié)果進行取消、查詢是否完成、獲取結(jié)果。必要時可以通過get方法獲取執(zhí)行結(jié)果，該方法會阻塞直到任務返回結(jié)果。

Future類位于java.util.concurrent包下，它是一個接口：

public  interface  Future<V> {
     boolean  cancel( boolean  mayInterruptIfRunning);
     boolean  isCancelled();
     boolean  isDone();
     V get()  throws  InterruptedException, ExecutionException;
     V get( long  timeout, TimeUnit unit)
         throws  InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

cancel方法用來取消任務，如果取消任務成功則返回true，如果取消任務失敗則返回false。參數(shù)mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執(zhí)行卻沒有執(zhí)行完畢的任務，如果設置true，則表示可以取消正在執(zhí)行過程中的任務。如果任務已經(jīng)完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，此方法肯定返回false，即如果取消已經(jīng)完成的任務會返回false；如果任務正在執(zhí)行，若mayInterruptIfRunning設置為true，則返回true，若mayInterruptIfRunning設置為false，則返回false；如果任務還沒有執(zhí)行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，肯定返回true。
isCancelled方法表示任務是否被取消成功，如果在任務正常完成前被取消成功，則返回 true。
isDone方法表示任務是否已經(jīng)完成，若任務完成，則返回true；
get()方法用來獲取執(zhí)行結(jié)果，這個方法會產(chǎn)生阻塞，會一直等到任務執(zhí)行完畢才返回；
get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執(zhí)行結(jié)果，如果在指定時間內(nèi)，還沒獲取到結(jié)果，就直接返回null。

也就是說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(jié)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。

三.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(gòu)造器：

public  FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public  FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}

事實上，F(xiàn)utureTask是Future接口的一個唯一實現(xiàn)類。

四.使用示例

1.使用Callable+Future獲取執(zhí)行結(jié)果

public  class  Test {
     public  static  void  main(String[] args) {
         ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
         Task task =  new  Task();
         Future<Integer> result = executor.submit(task);
         executor.shutdown();
         try  {
             Thread.sleep( 1000 );
         }  catch  (InterruptedException e1) {
             e1.printStackTrace();
         }
         System.out.println( "主線程在執(zhí)行任務" );
         try  {
             System.out.println( "task運行結(jié)果" +result.get());
         }  catch  (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }  catch  (ExecutionException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println( "所有任務執(zhí)行完畢" );
     }
}
class  Task  implements  Callable<Integer>{
     @Override
     public  Integer call()  throws  Exception {
         System.out.println( "子線程在進行計算" );
         Thread.sleep( 3000 );
         int  sum =  0 ;
         for ( int  i= 0 ;i< 100 ;i++)
             sum += i;
         return  sum;
     }
}

2.使用Callable+FutureTask獲取執(zhí)行結(jié)果

public  class  Test {
     public  static  void  main(String[] args) {
         //第一種方式
         ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
         Task task =  new  Task();
         FutureTask<Integer> futureTask =  new  FutureTask<Integer>(task);
         executor.submit(futureTask);
         executor.shutdown();
         //第二種方式，注意這種方式和第一種方式效果是類似的，只不過一個使用的是ExecutorService，一個使用的是Thread
         /*Task task = new Task();
         FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
         Thread thread = new Thread(futureTask);
         thread.start();*/
         try  {
             Thread.sleep( 1000 );
         }  catch  (InterruptedException e1) {
             e1.printStackTrace();
         }
         System.out.println( "主線程在執(zhí)行任務" );
         try  {
             System.out.println( "task運行結(jié)果" +futureTask.get());
         }  catch  (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }  catch  (ExecutionException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println( "所有任務執(zhí)行完畢" );
     }
}
class  Task  implements  Callable<Integer>{
     @Override
     public  Integer call()  throws  Exception {
         System.out.println( "子線程在進行計算" );
         Thread.sleep( 3000 );
         int  sum =  0 ;
         for ( int  i= 0 ;i< 100 ;i++)
             sum += i;
         return  sum;
     }
}

到此這篇關(guān)于Java并發(fā)編程中的Callable、Future和FutureTask詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)并發(fā)編程Callable、Future和FutureTask內(nèi)容請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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