大话Android多线程(四) Callable、Future和FutureTask

- 日理万妓 2022-03-16 13:07 337阅读 0赞

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## 前言 ##

在 [大话Android多线程(一)][Android] 一文中，我们聊了**创建线程**的两种方式（继承**Thread**和实现**Runnable**接口），并比对了它们的区别。本章我们将介绍第三种方式 —— 通过实现**Callable**接口来创建线程

> **往期回顾**  
> [大话Android多线程(一) Thread和Runnable的联系和区别][Android]  
> [大话Android多线程(二) synchronized使用解析][Android_ synchronized]  
> [大话Android多线程(三) 线程间的通信机制之Handler][Android_ _Handler]

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## 实现Callable接口创建线程 ##

我们先简单举个栗子，看看通过实现**Callable**接口来创建线程的方式和之前两种有什么区别

某日，高铁站前，老C和他儿子道别，儿子：“爸爸，你走吧。”老C望了望路边的小摊，说道

说完老C便走去小摊买橘子了（实现**Callable**接口，重写**call**()方法）

public static class TestCallable implements Callable{
    	@Override
    	public String call() throws Exception {
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：我买几个橘子去。你就在此地，不要走动" + " 时间：" + getTime());
    		Thread.sleep(2000);//模拟买橘子的时间
    		return Thread.currentThread().getName() + "：我买完橘子回来了" + " 时间：" + getTime();
    	}
    }
    复制代码

儿子自然是乖乖站在原地等爸爸买橘子

public class CallableTest {
        //省略部分代码...
        public static void main(String args[]){
            TestCallable callable = new TestCallable();
            FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(callable);
    		
            Thread thread1 = new Thread(futureTask, "爸爸");
            thread1.start();
    
            System.out.println("儿子还没收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
            try{
                System.out.println(futureTask.get());
                System.out.println("儿子收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
            }catch (InterruptedException | ExecutionException e){
            }
        }
    }
    复制代码

正常买到橘子的运行结果如下

如果没买到橘子呢（我们尝试在**call**()方法中抛出异常，然后在调用**get**()方法时进行捕获）？

public static class TestCallable implements Callable{
    	private int ticket = 10;
    
    	@Override
    	public String call() throws Exception {
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：我买几个橘子去。你就在此地，不要走动" + " 时间：" + getTime());
    		Thread.sleep(2000);//模拟买橘子的时间
    		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：橘子卖完了" + " 时间：" + getTime());
    		
    		throw new NullPointerException("橘子卖完了");
    	}
    }
    
    public static void main(String args[]){
    	TestCallable callable = new TestCallable();
    	FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(callable);
    
    	Thread thread1 = new Thread(futureTask, "爸爸");
    	thread1.start();
    
    	System.out.println("儿子站在原地" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	try{
    		System.out.println(futureTask.get());
    		System.out.println("儿子收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	}catch (InterruptedException | ExecutionException e){
    		System.out.println("儿子没收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	}
    }
    复制代码

另外需要注意的是，爸爸的钱只够买一袋橘子（任务只能执行一次）

public static void main(String args[]){
    	TestCallable callable = new TestCallable();
    	FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(callable);
    
    	Thread thread1 = new Thread(futureTask, "爸爸去了第一个摊位");
    	Thread thread2 = new Thread(futureTask, "爸爸去了第二个摊位");
    	Thread thread3 = new Thread(futureTask, "爸爸去了第三个摊位");
    
    	thread1.start();
    	thread2.start();
    	thread3.start();
    
    	System.out.println("儿子站在原地" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	try{
    		System.out.println(futureTask.get());
    		System.out.println("儿子收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	}catch (InterruptedException | ExecutionException e){
    		System.out.println("儿子没收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	}
    }
    复制代码

总结上面的案例：

*  **Callable**在被线程执行后，可以**提供一个返回值**，我们可以通过**Future**的**get**()方法拿到这个值

> **Future**是一个接口，而**FutureTask**实现了**RunnableFuture**接口，**RunnableFuture**继承了**Runnable**接口和**Future**接口（继承关系见下图）

> **FutureTask**用于**异步**获取执行结果或取消执行任务的场景，它的主要功能有：
> 
>  *  可以判断任务是否完成
>  *  可以获取任务执行结果
>  *  可以中断任务
> 
> 更详细的源码解析及用法可以看下这几篇博客  
> [Java并发编程：Callable、Future和FutureTask原理解析][Java_Callable_Future_FutureTask]  
> [Java FutureTask 源码分析 Android上的实现][Java FutureTask _ Android]  
> [FutureTask的用法及两种常用的使用场景][FutureTask]

*  **Callable**的**call**()方法可以**抛出异常**，我们可以在尝试执行**get**()方法时捕获这个异常

> 区别于实现**Runnable**接口创建线程的方式，以上这两点功能**Runnable**就无法实现了

*  **FutureTask**可以确保任务只执行一次
 *  我们在某条线程执行**get**()方法时，该线程会被阻塞，直到**Future**拿到**Callable.call**()方法的返回值

> 在**UI线程**中使用时（尤其是后续还有更新UI的操作）要特别注意这点，以免造成界面卡顿。那么要如何处理这种多线程执行耗时任务，等待结果，然后再更新UI的情况呢？没错！就是使用我们[上一章][Android_ _Handler]讲到的**Handler**，Android系统提供的**AsyncTask**也正是用到了这一方式实现了异步操作，我们将在后续的章节详细介绍**AsyncTask**

此外，除了直接new一个**Thread**，我们还可以利用**线程池**结合**Callable**执行多线程任务

public static void main(String args[]){
    	TestCallable callable = new TestCallable();
    	ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
    	Future<String> future = executor.submit(callable);
    	
    	//或者
    	//FutureTask<String> future = new FutureTask<String>(callable);
    	//executor.execute(future);
    	System.out.println("儿子站在原地" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	try{
    		System.out.println(future.get());
    		System.out.println("儿子收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	}catch (InterruptedException | ExecutionException e){
    		System.out.println("儿子没收到橘子" + " 时间：" + getTime());//验证主线程的执行情况
    	}
    }
    复制代码

那么**线程池**又是啥？留到下一章我们再“大话”一番吧

本篇博客到此结束，若大家有啥疑问或建议欢迎留言评论，感激不尽。如果觉得写得还不错麻烦点个赞，你们的支持是我最大的动力~

[github.com_AnliaLee]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FAnliaLee%2FAndroidBase%2Fblob%2Fmaster%2Fapp%2Fsrc%2Fmain%2Fjava%2Fcom%2Fanlia%2Fandroidbase%2Fmultithreading%2Fcallable%2FCallableTest.java
[Android]: https://juejin.im/post/5a68c51e518825734f52e2dc
[Android_ synchronized]: https://juejin.im/post/5a6fc6a1f265da3e2d33b580
[Android_ _Handler]: https://juejin.im/post/5a756b27f265da4e7d6018e6
[Java_Callable_Future_FutureTask]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fblog.csdn.net%2Fcodershamo%2Farticle%2Fdetails%2F51901057
[Java FutureTask _ Android]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2Fdaxin%2Fp%2F3802392.html
[FutureTask]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fblog.csdn.net%2Flinchunquan%2Farticle%2Fdetails%2F22382487