多线程-Callable&Future

Callable和Future出现的原因

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。

Callable和Future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。

Callable与Runnable

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

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()：

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，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：

<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。

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：

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。

FutureTask

FutureTask实现了RunnableFuture接口，这个接口的定义如下：

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

可以看到这个接口实现了Runnable和Future接口，接口中的具体实现由FutureTask来实现。这个类的两个构造方法如下 ：

public FutureTask(Callable<V> callable) {
        if (callable == null)
            throw new NullPointerException();
        sync = new Sync(callable);
    }
    public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
        sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result));
    }

如上提供了两个构造函数，一个以Callable为参数，另外一个以Runnable为参数。这些类之间的关联对于任务建模的办法非常灵活，允许你基于FutureTask的Runnable特性（因为它实现了Runnable接口），把任务写成Callable，然后封装进一个由执行者调度并在必要时可以取消的FutureTask。

FutureTask可以由执行者调度，这一点很关键。它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合：get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run()，而run()方法通常都是由执行者调用，我们基本上不需要直接调用它。

一个FutureTask的例子

public class MyCallable implements Callable<String> {
    private long waitTime;
    public MyCallable(int timeInMillis){
        this.waitTime=timeInMillis;
    }
    @Override
    public String call() throws Exception {
        Thread.sleep(waitTime);
        //return the thread name executing this callable task
        return Thread.currentThread().getName();
    }  

}  
public class FutureTaskExample {
     public static void main(String[] args) {
        MyCallable callable1 = new MyCallable(1000);                       // 要执行的任务
        MyCallable callable2 = new MyCallable(2000);  

        FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(callable1);// 将Callable写的任务封装到一个由执行者调度的FutureTask对象
        FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(callable2);  

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);        // 创建线程池并返回ExecutorService实例
        executor.execute(futureTask1);  // 执行任务
        executor.execute(futureTask2);    

        while (true) {
            try {
                if(futureTask1.isDone() && futureTask2.isDone()){//  两个任务都完成
                    System.out.println("Done");
                    executor.shutdown();                          // 关闭线程池和服务
                    return;
                }  

                if(!futureTask1.isDone()){ // 任务1没有完成，会等待，直到任务完成
                    System.out.println("FutureTask1 output="+futureTask1.get());
                }  

                System.out.println("Waiting for FutureTask2 to complete");
                String s = futureTask2.get(200L, TimeUnit.MILLISECONDS);
                if(s !=null){
                    System.out.println("FutureTask2 output="+s);
                }
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(TimeoutException e){
                //do nothing
            }
        }
    }
}

运行如上程序后，可以看到一段时间内没有输出，因为get()方法等待任务执行完成然后才输出内容.

输出结果如下：

FutureTask1 output=pool-1-thread-1
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
FutureTask2 output=pool-1-thread-2
Done

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

原文地址：https://www.cnblogs.com/qishuai/p/8727171.html

时间： 2024-08-28 13:44:45

多线程-Callable&Future的相关文章

java多线程Callable,Future,FutureTask

我们平时接触到的多线程Thread,Runnable,这两种方式不能返回线程执行后的结果. Callable和Future,前者产生结果,后者拿到结果. Callable和Future 推荐一篇不错的博客:http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7451464 public class GreyStartServlet extends HttpServlet { @Override public void init() throws ServletE

Callable/Future

Callable 和 Future 是比较有趣的一对组合.当我们需要获取线程的执行结果时,就需要用到它们.Callable用于产生结果,Future用于获取结果. 第1部分 Callable Callable 是一个接口,它只包含一个call()方法.Callable是一个返回结果并且可能抛出异常的任务. 为了便于理解,我们可以将Callable比作一个Runnable接口,而Callable的call()方法则类似于Runnable的run()方法. Callable的源码如下: public

java 并发runable,callable,future,futureTask

转载自:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3949310.html package future_call; import java.util.concurrent.Callable; /** * Created by luozhitao on 2017/8/10. */ public class Task implements Callable<Integer> { // @Override public Integer call() throws E

12 Callable &amp; Future &amp; FutureTask

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. 1 Callable与Runnable

并发实现-Callable/Future 实现返回值控制的线程

package chartone; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; /** * 并发实现-Callable/Future 实现返回值控制的线程 * * @author suntao * @history 2020-0

Java多线程 - Callable和Future

已知的创建多线程的方法有继承Tread类和实现Runnable方法.此外Java还提供了Callable接口,Callable接口也提供了一个call()方法来做为线程执行体.但是call()方法与run()方法有些不同: call()方法可以有返回值 call()方法可以抛出异常 不过Java不允许Callable对象直接作为Thread的target.而且call()方法还有一个返回值--call()方法并不是直接调用,他是做为线程执行体被调用的.Java提供了Future接口来代表Call

多线程编程（六）--Callable&amp;Future

Thread类和Runnable接口和Java内存管理模型使得多线程编程简单直接.但是Thread类和Runnable接口都不允许声明检查型异常,也不能定义返回值. Callable接口和Future接口的引入以及它们对线程池的支持优雅的解决了这两个问题. Callable接口类似于Runnable接口,Callable接口被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被Future拿到,也就是说,Future可以拿到异步执行任务的返回值.Future取得的结果类型和Callable返回的结果类型必须

Java多线程Callable和Future类详解

     public interface Callable<V>    返回结果并且可能抛出异常的任务.实现者定义了一个不带任何参数的叫做 call 的方法      public interface Future<V>      Future 表示异步计算的结果.计算完成后只能使用 get 方法来获取结果 1.线程处理返回结果 一般开发中,使用多线程,最常见的就是:1.实现Runnable接口:2.继承Thread类. 但是run方法是没有返回结果,很难满足我们的需求.这时,常

Java - 多线程Callable、Executors、Future

http://blog.csdn.net/pipisorry/article/details/44341579 Introduction Callable接口代表一段能够调用并返回结果的代码; Future接口表示异步任务.是还没有完毕的任务给出的未来结果. 所以Callable用于产生结果,Future用于获取结果. Callable接口:Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable 接口.它和Runnable接口非常类似,但它能够返