多线程与并发----Callabe与Future的应用

妖狐艹你老母 2021-09-15 10:16 365阅读 0赞

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 CallableAndFuture {
 
 	public static void main(String[] args) {
 		
 		ExecutorService threadPool=Executors.newSingleThreadExecutor();
 		Future<String> future=
 		threadPool.submit(new Callable<String>() {// 提交一个返回值的任务用于执行，返回一个表示任务的未决结果的 Future。
 			@Override
 			public String call() throws Exception {
 
 				return "hello";
 			}
 			
 		});
 		
 		System.out.println("等待结果");
 		try {
 			System.out.println("拿到结果："+future.get());
 		} catch (InterruptedException e) {
 			// TODO Auto-generated catch block
 			e.printStackTrace();
 		} catch (ExecutionException e) {
 			// TODO Auto-generated catch block
 			e.printStackTrace();
 		}
 	}
 }

运行结果为：

等待结果

拿到结果：hello

**一、获取一个线程的运行结果**

**      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。 Callable 接口类似于 Runnable，两者都是为那些其实例可能被另一个线程执行的类设计的。但是 Runnable 不会返回结果，并且无法抛出经过检查的异常。

只有一个方法V **call**() 计算结果，如果无法计算结果，则抛出一个Exception异常。

**二、使用方法：**

**        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExccutor();**

如果需要返回结果，就用execute方法  调用submit方法返回一个Future对象

** Future<T> future = threadPool.submit(new Callable<T>()\{ //接收一个Callable接口的实例对象**

public T call() throws Exception
    {
        ruturn T
    }

**三、获取Future接收的结果**

** future.get();  会抛出异常**

**future.get() 没有拿到结果就会一直等待**

Future取得的结果类型和Callable返回的结果类型必须一致，通过泛型实现。Callable要通过ExecutorService的submit方法提交，返回的Future对象可以取消任务。

**四、 Future的用法**

**    public interface Future<V>**

**    Future** **表示异步计算的结果。**它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并获取计算的结果。计算完成后只能使用 get 方法来获取结果，如有必要，计算完成前可以阻塞此方法。取消则由 cancel 方法来执行。还提供了其他方法，以确定任务是正常完成还是被取消了。一旦计算完成，就不能再取消计算。如果为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果，则可以声明 Future<?> 形式类型、并返回 null 作为底层任务的结果。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="background:rgb(204,204,255);">方法摘要</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;boolean</td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">cancel</a>(boolean&nbsp;mayInterruptIfRunning) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;试图取消对此任务的执行。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>&nbsp;<a title="Future 中的类型参数" rel="nofollow">V</a></td> 
 <td><a rel="nofollow">get</a>() &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如有必要，等待计算完成，然后获取其结果。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;<a title="Future 中的类型参数" rel="nofollow">V</a></td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">get</a>(long&nbsp;timeout, <a title="java.util.concurrent 中的枚举" rel="nofollow">TimeUnit</a>&nbsp;unit) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如有必要，最多等待为使计算完成所给定的时间之后，获取其结果（如果结果可用）。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>&nbsp;boolean</td> 
 <td><a rel="nofollow">isCancelled</a>() &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果在任务正常完成前将其取消，则返回 true。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;boolean</td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">isDone</a>() &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果任务已完成，则返回 true。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

public interface CompletionService<V>

CompletionService用于提交一组Callable任务，其take方法返回一个已完成的Callable任务对应的Future对象。好比同时种几块麦子等待收割，收割时哪块先熟先收哪块。

将生产新的异步任务与使用已完成任务的结果分离开来的服务。生产者 submit 执行的任务。使用者 take 已完成的任务，并按照完成这些任务的顺序处理它们的结果。例如，CompletionService 可以用来管理异步 IO ，执行读操作的任务作为程序或系统的一部分提交，然后，当完成读操作时，会在程序的不同部分执行其他操作，执行操作的顺序可能与所请求的顺序不同。

通常，CompletionService 依赖于一个单独的 Executor 来实际执行任务，在这种情况下，CompletionService 只管理一个内部完成队列。ExecutorCompletionService 类提供了此方法的一个实现。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="background:rgb(204,204,255);">CompletionService方法摘要</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Future</a>&lt;<a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;</td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">poll</a>() &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果不存在这样的任务，则返回 null。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>&nbsp;<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Future</a>&lt;<a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;</td> 
 <td><a rel="nofollow">poll</a>(long&nbsp;timeout, <a title="java.util.concurrent 中的枚举" rel="nofollow">TimeUnit</a>&nbsp;unit)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果目前不存在这样的任务，则将等待指定的时间（如果有必要）。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Future</a>&lt;<a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;</td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">submit</a>(<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Callable</a>&lt;<a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;&nbsp;task) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;提交要执行的值返回任务，并返回表示挂起的任务结果的 Future。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>&nbsp;<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Future</a>&lt;<a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;</td> 
 <td><a rel="nofollow">submit</a>(<a title="java.lang 中的接口" rel="nofollow">Runnable</a>&nbsp;task, <a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&nbsp;result) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;提交要执行的 Runnable 任务，并返回一个表示任务完成的 Future，可以提取或轮询此任务。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Future</a>&lt;<a title="CompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;</td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">take</a>() &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果目前不存在这样的任务，则等待。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="3" style="background:rgb(204,204,255);"><a rel="nofollow">ExecutorCompletionService</a>构造方法摘要</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="background:rgb(255,255,255);"><a rel="nofollow">ExecutorCompletionService</a>(<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Executor</a>&nbsp;executor) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;使用为执行基本任务而提供的执行程序创建一个 ExecutorCompletionService，并将 <a title="java.util.concurrent 中的类" rel="nofollow">LinkedBlockingQueue</a>&nbsp;作为完成队列。</td> 
 <td style="background:rgb(255,255,255);">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2"><a rel="nofollow">ExecutorCompletionService</a>(<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Executor</a>&nbsp;executor, <a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">BlockingQueue</a>&lt;<a title="java.util.concurrent 中的接口" rel="nofollow">Future</a>&lt;<a title="ExecutorCompletionService 中的类型参数" rel="nofollow">V</a>&gt;&gt;&nbsp;completionQueue) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;使用为执行基本任务而提供的执行程序创建一个 ExecutorCompletionService，并将所提供的队列作为其完成队列。</td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

**    1、创建线程池**

**            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);**

**    2、传递给coms用threadPool执行任务，执行的任务返回结果都是整数**

** CompletionService<Integer> coms = new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool);**

**完整实例代码：**

> import java.util.Random;
> import java.util.concurrent.Callable;
> import java.util.concurrent.CompletionService;
> import java.util.concurrent.ExecutionException;
> import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;
> import java.util.concurrent.ExecutorService;
> import java.util.concurrent.Executors;
> import java.util.concurrent.Future;
> 
> public class CallableAndFuture {
> 
> 	public static void main(String[] args) {
> 		ExecutorService threadPool2=Executors.newFixedThreadPool(10);
> 		CompletionService<Integer> completionService=new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool2);
> 		for(int i=0;i<10;i++){
> 			final int sequence=i;//匿名内部类使用外部变量要用final修饰
> 			completionService.submit(new Callable<Integer>() {
> 				@Override
> 				public Integer call() throws Exception {
> 					Thread.sleep(new Random().nextInt(3000));
> 					return sequence;
> 				}
> 			});
> 		}
> 		for(int i=0;i<10;i++){
> 			try {
> 				System.out.println(completionService.take().get());//take获取第一个Future对象，用get获取结果
> 			} catch (InterruptedException e) {
> 				e.printStackTrace();
> 			} catch (ExecutionException e) {
> 				e.printStackTrace();
> 			}
> 			
> 		}
> 	}
> 	
> }
> 
> 运行结果为：

> > 7  
> > 8  
> > 5  
> > 0  
> > 2  
> > 3  
> > 6  
> > 1  
> > 9  
> > 4