Java併發編程：Callable、Future和FutureTask

来源:https://www.cnblogs.com/eternityz/archive/2020/01/28/12238839.html
-Advertisement-
Play Games

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介面。 這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務之後無法獲取執行結果。 如果需要獲取執行結果，就必須通過共用變數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Callab ...


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介面。

　　這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務之後無法獲取執行結果。

　　如果需要獲取執行結果，就必須通過共用變數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後得到任務執行結果。

　　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

　　

一.Callable與Runnable

　　先說一下java.lang.Runnable吧，它是一個介面，在它裡面只聲明瞭一個run()方法：

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

　　由於run()方法返回值為void類型，所以在執行完任務之後無法返回任何結果。

　　Callable位於java.util.concurrent包下，它也是一個介面，在它裡面也只聲明瞭一個方法，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，這是一個泛型介面，call()函數返回的類型就是傳遞進來的V類型。

　　那麼怎麼使用Callable呢？一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService介面中聲明瞭若幹個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方法裡面的參數類型就是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後面講述。

　　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就是對於具體的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類位於java.util.concurrent包下，它是一個介面：

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介面中聲明瞭5個方法，下麵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只是一個介面，所以是無法直接用來創建對象使用的，因此就有了下麵的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介面，我們看一下RunnableFuture介面的實現：

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

　　可以看出RunnableFuture繼承了Runnable介面和Future介面，而FutureTask實現了RunnableFuture介面。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介面的一個唯一實現類。
　　

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：

子線程在進行計算
主線程在執行任務
task運行結果4950
所有任務執行完畢

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，註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;
    }
}

FutureTask.get()是一個阻塞的方法，直到運行完成之後，返回線程執行的結果。

 上述中出現很多狀態的常量（NEW、COMPLETING、NORMAL、EXCEPTIONAL、CANCELLED、INTERRUPTING 、INTERRUPTED）這些狀態表示執行的過程，一般執行的過程轉變如下：

1）一個FutureTask新建出來，state就是NEW狀態；COMPETING和INTERRUPTING用的進行時，表示瞬時狀態，存在時間極短；NORMAL代表順利完成；EXCEPTIONAL代表執行過程出現異常；CANCELED代表執行過程被取消；INTERRUPTED被中斷

2）執行過程順利完成：NEW -> COMPLETING -> NORMAL

3）執行過程出現異常：NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL

4）執行過程被取消：NEW -> CANCELLED

5）執行過程中，線程中斷：NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED

另外FutureTask中還有其他的方法，如cancel()-取消，isDone()-判斷是否執行完，isCancelled()-判斷執行是否取消等，感興趣的可以自己去看相應的源碼

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、並返回 null 作為底層任務的結果。

當時做記錄的時候忘記記錄原文鏈接了,作者看到之後可以私信我,我補上原文鏈接.


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 阿裡fastjson解析
    解析案例 參考 fastJson對於json格式字元串的解析主要用到了一下三個類： JSON：fastJson的解析器，用於JSON格式字元串與JSON對象及javaBean之間的轉換。 JSONObject：fastJson提供的json對象。 JSONArray：fastJson提供json數組 ...
  • java可變參數
    可變參數 可變參數的特點： 那麼可不可以使用多個可變參數作為入參呢？答案是不可以的，原因跟上一個錯誤差不多，這種可變參數需要放到最後一個入參，多個可變參數，不可能都最為最後一個入參。相較於String[]這種形式的入參，我理解的優勢大概就是可以多個String傳入，也可以Sting[]傳入，就是te ...
  • set集合迭代
    1.迭代遍歷 2.for迴圈遍歷： 3.優點還體現在泛型 假如 set中存放的是Object ...
  • 包裝類型間的相等判斷
    ``` 包裝類型間的相等判斷應該用equals，而不是'!=' Inspection info: 所有的包裝類對象之間值的比較，全部使用equals方法比較。 說明：對於Integer var=?在-128至127之間的賦值，Integer對象是在IntegerCache.cache產生，會復用已有... ...
  • java集合與數組之間轉換
    數組轉換為集合 採用java中集合自帶的asList()方法就可以完成轉換了 特別註意: == 因為，Arrays.asList()方法轉換成的List集合類是java.util.Arrays.ArrayList下麵的，它是java.util.Arrays類中自己定義的一個內部類，沒有實現具體的ad ...
  • Java遍歷Map對象的四種方式
    關於java中遍歷map具體哪四種方式，請看下文詳解吧。 方式一 這是最常見的並且在大多數情況下也是最可取的遍歷方式。在鍵值都需要時使用。 方法二 在for each迴圈中遍歷keys或values。 如果只需要map中的鍵或者值，你可以通過keySet或values來實現遍歷，而不是用entryS ...
  • 小程式輪播圖總結
    wxml內容： <view class="container"> <navigator class="search"> <icon type="search" size="13"></icon>搜索 </navigator> <view class="banner_box"> <swiper cla ...
  • 徹底理解Future模式
    先上一個場景：假如你突然想做飯，但是沒有廚具，也沒有食材。網上購買廚具比較方便，食材去超市買更放心。 實現分析：在快遞員送廚具的期間，我們肯定不會閑著，可以去超市買食材。所以，在主線程裡面另起一個子線程去網購廚具。 但是，子線程執行的結果是要返回廚具的，而run方法是沒有返回值的。所以，這才是難點， ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • Dapr Outbox 執行流程
    Dapr Outbox 是1.12中的功能。 本文只介紹Dapr Outbox 執行流程，Dapr Outbox基本用法請閱讀官方文檔 。本文中appID=order-processor，topic=orders 本文前提知識：熟悉Dapr狀態管理、Dapr發佈訂閱和Outbox 模式。 Outbo ...
  • Advanced .Net Debugging 7：托管堆與垃圾收集
    引言 在前幾章我們深度講解了單元測試和集成測試的基礎知識，這一章我們來講解一下代碼覆蓋率,代碼覆蓋率是單元測試運行的度量值,覆蓋率通常以百分比表示，用於衡量代碼被測試覆蓋的程度，幫助開發人員評估測試用例的質量和代碼的健壯性。常見的覆蓋率包括語句覆蓋率（Line Coverage）、分支覆蓋率（Bra ...
  • C#S7.NET實現西門子PLCDB塊數據採集的完整步驟
    前言 本文介紹瞭如何使用S7.NET庫實現對西門子PLC DB塊數據的讀寫，記錄了使用電腦模擬，模擬PLC，自至完成測試的詳細流程，並重點介紹了在這個過程中的易錯點，供參考。 用到的軟體： 1.Windows環境下鏈路層網路訪問的行業標準工具（WinPcap_4_1_3.exe）下載鏈接：http ...
  • WPF控制項：密碼框綁定MVVM
    從依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle, DIP）到控制反轉（Inversion of Control, IoC）再到依賴註入（Dependency Injection, DI）的演進過程，我們可以理解為一種逐步抽象和解耦的設計思想。這種思想在C#等面向對象的編 ...
  • Python中的私有屬性與私有方法
    關於Python中的私有屬性和私有方法 Python對於類的成員沒有嚴格的訪問控制限制，這與其他面相對對象語言有區別。關於私有屬性和私有方法，有如下要點： 1、通常我們約定，兩個下劃線開頭的屬性是私有的（private）。其他為公共的（public）； 2、類內部可以訪問私有屬性（方法）； 3、類外 ...
  • C++ 訪問說明符詳解：封裝數據，控制訪問，提升安全性
    C++ 訪問說明符 訪問說明符是 C++ 中控制類成員（屬性和方法）可訪問性的關鍵字。它們用於封裝類數據並保護其免受意外修改或濫用。 三種訪問說明符： public：允許從類外部的任何地方訪問成員。 private：僅允許在類內部訪問成員。 protected：允許在類內部及其派生類中訪問成員。 示 ...
  • static_cast與dynamic_cast到底是什麼？
    寫這個隨筆說一下C++的static_cast和dynamic_cast用在子類與父類的指針轉換時的一些事宜。首先，【static_cast，dynamic_cast】【父類指針，子類指針】，兩兩一組，共有4種組合：用 static_cast 父類轉子類、用 static_cast 子類轉父類、使用 ...
  • C語言數據結構：雙向鏈表的增刪操作
    /******************************************************************************************************** * * * 設計雙向鏈表的介面 * * * * Copyright (c) 2023-2 ...
  • @ComponentScan註解的實現，Spring掃描包的過程
    相信接觸過spring做開發的小伙伴們一定使用過@ComponentScan註解 @ComponentScan("com.wangm.lifecycle") public class AppConfig { } @ComponentScan指定basePackage，將包下的類按照一定規則註冊成Be ...
  • opensips開啟python支持
    操作系統 ：CentOS 7.6_x64 opensips版本： 2.4.9 python版本：2.7.5 python作為腳本語言，使用起來很方便，查了下opensips的文檔，支持使用python腳本寫邏輯代碼。今天整理下CentOS7環境下opensips2.4.9的python模塊筆記及使用 ...
所有分類