java Future FutureTask 并发操作

1.1 综述

创建线程有两种方式:extends Thread || inplements Runable,但是这两种方式都有一个缺陷,就是执行完任务后不能获取执行结果。

如果非要获取到执行结果的话,就必须通过共享变量或者是线程通信的方法来达到效果,使用较为麻烦,为了解决这种问题,java提供了Callable Future ,通过他们可以再任务执行完毕后得到任务执行结果。

1.2 Runable Callable 对比

java.lang.Runable是一个接口,声明了run()方法:

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

因为run()方法返回值void,所以执行完任务后不能返回结果。

java.util,concurrent.Callable 也是一个接口,里面声明了一个方法call();

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

call{}函数返回的类型就是这个传递进来的V类型,使用Callable 就需要配合ExecutorService配合使用:

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

1.3 Future 接口 方法含义

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

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。

1.4 Future FutureTask 相关

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。
FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

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

FutureTask提供了2个构造器:

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

1.5 代码示例

示例

package com.test.java.future;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

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;
       }
}

package com.test.java.future;

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;

public class Test1 {
        public static void main(String[] args) {
               // 第一种方式
              ExecutorService executor = Executors. newCachedThreadPool();
              Task1 task = new Task1();
              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. out.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 Task1 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;
       }
}

1.6 另外一个恰当的示例说明

举个简单的例子:当你在网上购物时,如果付款成功了,你是否立即拿到了你买到的商品?当然不是,当你付款成功时,你得到的仅仅是一个,订单提交成功的提示而已,其它的什么都没了,从这一刻开始,你是否会一直呆在家里,什么都不做,直到你的商品送到你手中呢?当然也不是,当你订单提交成功后,你会去做你该做的,当你的商品送到时,你只需签收一下即可,从订单提交到商品送到之间,你不会因为等待商品送到而耽误你的时间,你可以自由支配你的时间,好像什么都没有发生一样。
是的,Future模式就是这个意思
当客户提交一个请求时,这个请求有可能会花很长一段时间去处理后台数据,之后,再返回给客户一个处理过的数据,那这段时间,客户一直在等待服务端的响应,是不是会让客户觉得很厌烦呢?当然会了,所以Future模式就是为了提高响应时间而诞生的,当然这个提高其实是一个假象。当客户提交一个请求时,我们让客户立即返回一个虚拟的数据响应,之后,客户端就不用为了等待响应而无事可做了,此后,客户端可以进行别的任何操作,当真正的数据处理完返回给客户了,客户再去进行相应的处理,这样就会让客户没有无谓的等待了.

package com.test.java.future;

import java.util.concurrent.Callable;

public class MyData implements Callable<String> {

        private String myStr ;

        public MyData(String myStr) {
               this .myStr = myStr;
       }

        @Override
        public String call() throws Exception {
              StringBuffer sb = new StringBuffer();
               for (int i=0;i<10;i++) {
                     sb.append( myStr);
                      try {
                           Thread. sleep(1000);
                     } catch (Exception e) {
                           e.printStackTrace();
                     }
              }
               return sb.toString();
       }

}

package com.test.java.future;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class MyDataTest {

        public static void main(String[] args) {
              FutureTask<String> future = new FutureTask<String>( newMyData("alexgaoyh" ));
              ExecutorService exe = Executors. newFixedThreadPool(1);
              exe.submit(future);
              exe.shutdown();
              System. out .println("客户端请求结束了" );
              System. out .println("任务是否已经完成:" +future.isDone());
               try {
                      /*
                      * 这段时间,就是后台在获取真正数据的时间
                      */
                     System. out .println("在这段时间,我可以做我自己的事情" );
                     System. out .println("真正的数据:" +future.get());
                     System. out .println("任务是否已经完成:" +future.isDone());
              } catch (Exception e) {
                     e.printStackTrace();
              }
       }

}
时间: 2024-10-21 03:24:59

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