Java多线程 Callable、Future 和FutureTask
作者:冬日毛毛雨
前言:
创建线程的2种方式,一种是直接继承Thread,另外一种就是实现Runnable接口。
这2种方式都有一个缺陷就是:在执行完任务之后无法获取执行结果。
如果需要获取执行结果,就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果,这样使用起来就比较麻烦。
而自从Java 1.5开始,就提供了Callable和Future,通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果
1 Callable介绍
Callable
接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable
用于产生结果,Future
用于获取结果。
Callable
接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors
类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable
内的任务。由于Callable
任务是并行的(并行就是整体看上去是并行的,其实在某个时间点只有一个线程在执行),我们必须等待它返回的结果。
java.util.concurrent.Future
对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable
任务后返回了一个Future
对象,使用它可以知道Callable
任务的状态和得到Callable
返回的执行结果。Future
提供了get()
方法让我们可以等待Callable
结束并获取它的执行结果。
2 Future介绍
2.1 在Future接口中声明方法
在Future接口中声明5种方法下面依次解释每个方法的作用:
2.2 Future提供了三种功能
- 1)判断任务是否完成;
- 2)能够中断任务;
- 3)能够获取任务执行结果。
因为Future只是一个接口,所以是无法直接用来创建对象使用的,因此就有了下面的FutureTask。
3 FutureTask
我们先来看一下FutureTask的实现:
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask
类实现了RunnableFuture
接口,我们看一下RunnableFuture
接口的实现:
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> { void run(); }
可以看出RunnableFuture
继承了Runnable
接口和Future
接口,而FutureTask
实现了RunnableFuture
接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future
得到Callable
的返回值。
FutureTask提供了2个构造器:
public FutureTask(Callable<V> callable) { } public FutureTask(Runnable runnable, V result) { }
事实上,FutureTask
是Future
接口的一个唯一实现类。
4 Future和FutureTask的使用
4.1 使用Callable+Future获取执行结果
public class CallableFutureTest { public static void main(String[] args) { //创建线程池 ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建Callable对象任务 CallableDemo calTask = new CallableDemo(); //提交任务并获取执行结果 Future<Integer> future = es.submit(calTask); //关闭线程池 es.shutdown(); try { Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程在执行其他任务"); if (future.get() != null) { //输出获取到的结果 System.out.println("future.get()-->" + future.get()); } else { //输出获取到的结果 System.out.println("future.get()未获取到结果"); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("主线程在执行完成"); } } class CallableDemo implements Callable<Integer> { private int sum; @Override public Integer call() throws Exception { System.out.println("Callable子线程开始计算啦!"); Thread.sleep(2000); for (int i = 0; i < 100; i++) { sum = sum + i; } System.out.println("Callable子线程计算结束!"); return sum; } }
Callable子线程开始计算啦!
Callable子线程计算结束!
主线程在执行其他任务
future.get()-->4950
主线程在执行完成
4.2 使用Callable+Future获取执行结果
public class CallableFutureTest { public static void main(String[] args) { // //创建线程池 // ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); // //创建Callable对象任务 // CallableDemo calTask=new CallableDemo(); // //提交任务并获取执行结果 // Future<Integer> future =es.submit(calTask); // //关闭线程池 // es.shutdown(); //创建线程池 ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建Callable对象任务 CallableDemo calTask = new CallableDemo(); //创建FutureTask FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(calTask); //执行任务 es.submit(futureTask); //关闭线程池 es.shutdown(); try { Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程在执行其他任务"); if (futureTask.get() != null) { //输出获取到的结果 System.out.println("futureTask.get()-->" + futureTask.get()); } else { //输出获取到的结果 System.out.println("futureTask.get()未获取到结果"); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("主线程在执行完成"); } } class CallableDemo implements Callable<Integer> { private int sum; @Override public Integer call() throws Exception { System.out.println("Callable子线程开始计算啦!"); Thread.sleep(2000); for (int i = 0; i < 100; i++) { sum = sum + i; } System.out.println("Callable子线程计算结束!"); return sum; } }
Callable子线程开始计算啦!
Callable子线程计算结束!
主线程在执行其他任务
futureTask.get()-->4950
主线程在执行完成
但其实这两种方法最终是一样的:
第一种方式Callable+Future
最终也是以Callable+FutureTask
的形式实现的。
在第一种方式中调用了: Future future = executor.submit(task);
那就让我们看看executor.submit(task)
的源码吧:
//java.util.concurrent.AbstractExecutorService类中 /** * @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);//可以看到源码中其实是在submit(Callable<T> task)内部创建了一个RunnableFuture<T>接口实现类 execute(ftask); return ftask; }
而FutureTask
又是RunnableFuture
的实现类,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); }
到此这篇关于Java
多线程 Callable
、Future
和FutureTask
的文章就介绍到这了,更多相关Java
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