Java并发编程：Callable、Future和FutureTask-白红宇

Java并发编程：Callable、Future和FutureTask

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发布时间：2019-06-18

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原文地址:

在前面的文章中我们讲述了创建线程的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。

　　今天我们就来讨论一下Callable、Future和FutureTask三个类的使用方法。以下是本文的目录大纲：

　　一.Callable与Runnable

　　二.Future

　　三.FutureTask

　　四.使用示例

　　若有不正之处请多多谅解，并欢迎批评指正。

　　请尊重作者劳动成果，转载请标明原文链接：

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

一.Callable与Runnable

　　先说一下java.lang.Runnable吧，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：

                  
            1 
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public
interface
Runnable { 
    
public
abstract
void
run();
}
         
       

　　由于run()方法返回值为void类型，所以在执行完任务之后无法返回任何结果。

　　Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一个接口，在它里面也只声明了一个方法，只不过这个方法叫做call()：

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

　　可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。

　　那么怎么使用Callable呢？一般情况下是配合ExecutorService来使用的，在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本：

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

　　第一个submit方法里面的参数类型就是Callable。

　　暂时只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合来使用的，具体的使用方法讲在后面讲述。

　　一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法很少使用。

二.Future

　　Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。

　　Future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：

                  
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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接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：

cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。

isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。

isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；

get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；

get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

　　也就是说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。

三.FutureTask

　　我们先来看一下FutureTask的实现：

                  
            1 
          
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：

                  
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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：

                  
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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。

四.使用示例

　　1.使用Callable+Future获取执行结果

                  
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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(
"主线程在执行任务"
);
        
        
try
{ 
            
System.out.println(
"task运行结果"
+result.get());
        
} 
catch
(InterruptedException e) { 
            
e.printStackTrace();
        
} 
catch
(ExecutionException e) { 
            
e.printStackTrace();
        
}
        
        
System.out.println(
"所有任务执行完毕"
);
    
} 
}
class
Task 
implements
Callable<Integer>{ 
    
@Override
    
public
Integer call() 
throws
Exception { 
        
System.out.println(
"子线程在进行计算"
);
        
Thread.sleep(
3000
);
        
int
sum = 
0
;
        
for
(
int
i=
0
;i<
100
;i++)
            
sum += i;
        
return
sum;
    
}
}
         
       

　　执行结果：

View Code

　　2.使用Callable+FutureTask获取执行结果

                  
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            44 
            45 
          
public
class
Test { 
    
public
static
void
main(String[] args) { 
        
//第一种方式
        
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        
Task task = 
new
Task();
        
FutureTask<Integer> futureTask = 
new
FutureTask<Integer>(task);
        
executor.submit(futureTask);
        
executor.shutdown();
        
        
//第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是类似的，只不过一个使用的是ExecutorService，一个使用的是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.ouCallablet.println(
"主线程在执行任务"
);
        
        
try
{ 
            
System.out.println(
"task运行结果"
+futureTask.get());
        
} 
catch
(InterruptedException e) { 
            
e.printStackTrace();
        
} 
catch
(ExecutionException e) { 
            
e.printStackTrace();
        
}
        
        
System.out.println(
"所有任务执行完毕"
);
    
} 
}
class
Task 
implements
Callable<Integer>{ 
    
@Override
    
public
Integer call() 
throws
Exception { 
        
System.out.println(
"子线程在进行计算"
);
        
Thread.sleep(
3000
);
        
int
sum = 
0
;
        
for
(
int
i=
0
;i<
100
;i++)
            
sum += i;
        
return
sum;
    
}
}
         
       