Callable、Future和FutureTask區別

2019-11-08 03:17:08

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Callable、Future和FutureTask區別在前面的文章中我們講述了創建線程的2種方式，一種是直接繼承Thread，另外一種就是實現Runnable接口。　　這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務之后無法獲取執行結果。　　如果需要獲取執行結果，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行完畢之后得到任務執行結果。　　今天我們就來討論一下Callable、Future和FutureTask三個類的使用方法。以下是本文的目錄大綱：　　一.Callable與Runnable　　二.Future　　三.FutureTask　　四.使用示例　　若有不正之處請多多諒解，并歡迎批評指正。　　請尊重作者勞動成果，　　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，所以在執行完任務之后無法返回任何結果。　　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任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時可以通過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;} 　　在Future接口中聲明了5個方法，下面依次解釋每個方法的作用：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mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設置true，則表示可以取消正在執行過程中的任務。如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，此方法肯定返回false，即如果取消已經完成的任務會返回false；如果任務正在執行，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，如果在指定時間內，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）能夠中斷任務；　　3）能夠獲取任務執行結果。　　因為Future只是一個接口，所以是無法直接用來創建對象使用的，因此就有了下面的FutureTask。三.FutureTask　　我們先來看一下FutureTask的實現：public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> 　　FutureTask類實現了RunnableFuture接口，我們看一下RunnableFuture接口的實現：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實現了RunnableFuture接口。所以它既可以作為Runnable被線程執行，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，FutureTask是Future接口的一個唯一實現類。四.使用示例　　1.使用Callable+Future獲取執行結果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("所有任務執行完畢"); }}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： View Code　　2.使用Callable+FutureTask獲取執行結果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("所有任務執行完畢"); }}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; }} 　　如果為了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結果，則可以聲明 Future<?> 形式類型、并返回 null 作為底層任務的結果。 //////////////////////////////////////////////////////////////////////FutureTask是Future和Callable的結合體//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// package com.dt.Thread;import java.util.Random;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.FutureTask;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Test2 {public static void main(String[] args) {ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 5; i++) {Callable<String> c = new Taskss();MyFutureTask ft = new MyFutureTask(c);executor.submit(ft);}executor.shutdown();}}class MyFutureTask extends FutureTask<String> {public MyFutureTask(Callable<String> callable) {super(callable);}@Overrideprotected void done() {try {System.out.println(get() + " 線程執行完畢！~");} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();}}}class Taskss implements Callable<String> {@Overridepublic String call() throws Exception {Random rand = new Random();TimeUnit.SECONDS.sleep(rand.nextInt(12));return Thread.currentThread().getName();}}

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