Java併發編程：Callable、Future和FutureTask

做者： 海子

　　　　

出處： http://www.cnblogs.com/dolphin0520/

　　　　

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Java併發編程：Callable、Future和FutureTask

在前面的文章中咱們講述了建立線程的2種方式，一種是直接繼承Thread，另一種就是實現Runnable接口。

　　這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務以後沒法獲取執行結果。

　　若是須要獲取執行結果，就必須經過共享變量或者使用線程通訊的方式來達到效果，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，經過它們能夠在任務執行完畢以後獲得任務執行結果。

　　今天咱們就來討論一下Callable、Future和FutureTask三個類的使用方法。如下是本文的目錄大綱：

　　一.Callable與Runnable

　　二.Future

　　三.FutureTask

　　四.使用示例

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　　http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3949310.html

　　

一.Callable與Runnable

　　先說一下java.lang.Runnable吧，它是一個接口，在它裏面只聲明瞭一個run()方法：

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

 　　因爲run()方法返回值爲void類型，因此在執行完任務以後沒法返回任何結果。

　　Callable位於java.util.concurrent包下，它也是一個接口，在它裏面也只聲明瞭一個方法，只不過這個方法叫作call()：

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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; }

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

　　那麼怎麼使用Callable呢？通常狀況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明瞭若干個submit方法的重載版本：

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

　　第一個submit方法裏面的參數類型就是Callable。

　　暫時只須要知道Callable通常是和ExecutorService配合來使用的，具體的使用方法講在後面講述。

　　通常狀況下咱們使用第一個submit方法和第三個submit方法，第二個submit方法不多使用。

二.Future

　　Future就是對於具體的Runnable或者Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時能夠經過get方法獲取執行結果，該方法會阻塞直到任務返回結果。

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

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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; }

 　　在Future接口中聲明瞭5個方法，下面依次解釋每一個方法的做用：

• cancel方法用來取消任務，若是取消任務成功則返回true，若是取消任務失敗則返回false。參數mayInterruptIfRunning表示是否容許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，若是設置true，則表示能夠取消正在執行過程當中的任務。若是任務已經完成，則不管mayInterruptIfRunning爲true仍是false，此方法確定返回false，即若是取消已經完成的任務會返回false；若是任務正在執行，若mayInterruptIfRunning設置爲true，則返回true，若mayInterruptIfRunning設置爲false，則返回false；若是任務尚未執行，則不管mayInterruptIfRunning爲true仍是false，確定返回true。
• isCancelled方法表示任務是否被取消成功，若是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完成，若任務完成，則返回true；
• get()方法用來獲取執行結果，這個方法會產生阻塞，會一直等到任務執行完畢才返回；
• get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執行結果，若是在指定時間內，還沒獲取到結果，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）可以中斷任務；

　　3）可以獲取任務執行結果。

　　由於Future只是一個接口，因此是沒法直接用來建立對象使用的，所以就有了下面的FutureTask。

三.FutureTask

　　咱們先來看一下FutureTask的實現：

1	public  class  FutureTask<V>  implements  RunnableFuture<V>

 　　FutureTask類實現了RunnableFuture接口，咱們看一下RunnableFuture接口的實現：

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public  interface  RunnableFuture<V>  extends  Runnable, Future<V> {      void  run(); }

 　　能夠看出RunnableFuture繼承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask實現了RunnableFuture接口。因此它既能夠做爲Runnable被線程執行，又能夠做爲Future獲得Callable的返回值。

　　FutureTask提供了2個構造器：

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

　　事實上，FutureTask是Future接口的一個惟一實現類。

四.使用示例

　　1.使用Callable+Future獲取執行結果

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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( "主線程在執行任務" );                    try  {              System.out.println( "task運行結果" +result.get());          }  catch  (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }  catch  (ExecutionException e) {              e.printStackTrace();          }                    System.out.println( "全部任務執行完畢" );      } } 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;      } }

 　　執行結果：

子線程在進行計算
主線程在執行任務
task運行結果4950
全部任務執行完畢

　　2.使用Callable+FutureTask獲取執行結果

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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相似的，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( "主線程在執行任務" );                    try  {              System.out.println( "task運行結果" +futureTask.get());          }  catch  (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }  catch  (ExecutionException e) {              e.printStackTrace();          }                    System.out.println( "全部任務執行完畢" );      } } 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;      } }

 　　若是爲了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結果，則能夠聲明 Future<?> 形式類型、並返回 null 做爲底層任務的結果。