Runnable、Callable、Executor、Future、FutureTask

柔情只为你懂 2022-08-20 10:30 216阅读 0赞

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在java5以后，一个可以调度执行的线程单元可以有三种方式定义：

Thread、Runnable、Callable，其中Runnable实现的是void run()方法，Callable实现的是 V call()方法，并且可以返回执行结果，其中Runnable可以提交给Thread来包装下，直接启动一个线程来执行，而Callable则一般都是提交给ExecuteService来执行。

简单来说，Executor就是Runnable和Callable的调度容器，Future就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看，最为关键的是Future可以检查对应的任务是否已经完成，也可以阻塞在get方法上一直等待任务返回结果。Runnable和Callable的差别就是Runnable是没有结果可以返回的，就算是通过Future也看不到任务调度的结果的。

单独使用Runnable时： 无法获得返回值；

单独使用Callable时：无法在新线程中(new Thread(Runnable r))使用，只能使用ExecutorService；  
Thread类只支持Runnable；

Future 主要定义了5个方法：

1)boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：试图取消对此任务的执行。如果任务已完成、或已取消，或者由于某些其他原因而无法取消，则此尝试将失败。当调用 cancel 时，如果调用成功，而此任务尚未启动，则此任务将永不运行。如果任务已经启动，则 mayInterruptIfRunning 参数确定是否应该以试图停止任务的方式来中断执行此任务的线程。此方法返回后，对 isDone() 的后续调用将始终返回 true。如果此方法返回 true，则对 isCancelled() 的后续调用将始终返回 true。  
2）boolean isCancelled()：如果在任务正常完成前将其取消，则返回 true。  
3）boolean isDone()：如果任务已完成，则返回 true。 可能由于正常终止、异常或取消而完成，在所有这些情况中，此方法都将返回 true。  
4）V get()throws InterruptedException,ExecutionException：如有必要，等待计算完成，然后获取其结果。  
5) V get(long timeout,TimeUnit unit)  
throws InterruptedException,ExecutionException,TimeoutException：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）。

/** * 通过简单的测试程序来试验Runnable、Callable通过Executor来调度的时候与Future的关系 */
    public class RunnableAndCallable2Future { 
    
        public static void main(String[] args) {
    
            // 创建一个执行任务的服务
            ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
            try {
                //1.Runnable通过Future返回结果为空
                //创建一个Runnable，来调度，等待任务执行完毕，取得返回结果
                Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable()     
                {
                    @Override
                    public void run() {
                        System.out.println("runnable1 running.");
                    }
                });
                System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());
    
                // 2.Callable通过Future能返回结果
                //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，
                // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
                Future<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {
                    @Override
                    public String call() throws Exception {
                        // TODO Auto-generated method stub
                        return "result=task1";
                    }
                });
                // 获得任务的结果，如果调用get方法，当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
                System.out.println("task1: " + future1.get());
    
                //3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断
                //提交并执行任务，任务启动时返回了一个 Future对象，
                // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
                Future<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {
                    @Override
                    public String call() throws Exception {             
                        try {
                            while (true) {
                                System.out.println("task2 running.");
                                Thread.sleep(50);
                            }
                        } catch (InterruptedException e) {
                            System.out.println("Interrupted task2.");
                        }
                        return "task2=false";
                    }
                });
    
                // 等待5秒后，再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
                Thread.sleep(10);
                System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
    
                // 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了
                // 获取第三个任务的输出，因为执行第三个任务会引起异常
                // 所以下面的语句将引起异常的抛出
                Future<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {
    
                    @Override
                    public String call() throws Exception {
                        throw new Exception("task3 throw exception!");
                    }
    
                });
                System.out.println("task3: " + future3.get());
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e.toString());
            }
            // 停止任务执行服务
            executor.shutdownNow();
        }
    }

执行结果如下：

runnable1 running.
    Runnable1:null
    task1: result=task1
    task2 running.
    task2 cancel: true
    Interrupted task2.
    java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Bad flag value!

FutureTask： 实现了Runnable和Future，所以兼顾两者优点，既可使用ExecutorService，也可以使用Thread，FutureTask多用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。
     FutureTask类是Future 的一个实现，并实现了Runnable，所以可通过Excutor(线程池) 来执行,也可传递给Thread对象执行。如果在主线程中需要执行比较耗时的操作时，但又不想阻塞主线程时，可以把这些作业交给Future对象在后台完成，当主线程将来需要时，就可以通过Future对象获得后台作业的计算结果或者执行状态。 
    Executor框架利用FutureTask来完成异步任务，并可以用来进行任何潜在的耗时的计算。一般FutureTask多用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。
    
    FutureTask则是一个RunnableFuture<V>，即实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口，另外它还可以包装Runnable和Callable<V>，所以一般来讲是一个符合体了，它可以通过Thread包装来直接执行，也可以提交给ExecuteService来执行，并且还可以通过v get()返回执行结果，在线程体没有执行完成的时候，主线程一直阻塞等待，执行完则直接返回结果。

public class FutureTaskTest 
    {
        public static void main(String[] args) 
        {
            Callable<String> task = new Callable<String>() 
            {
                public String call() 
                {
                    System.out.println("Sleep start.");
                    try 
                    {
                        Thread.sleep(1000 * 10);
                    } catch (InterruptedException e) 
                    {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("Sleep end.");
                    return "time=" + System.currentTimeMillis();
                }
            };
    
            //直接使用Thread的方式执行
            FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);
            Thread t = new Thread(ft);
            t.start();
            try {
                System.out.println("waiting execute result");
                System.out.println("result = " + ft.get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            //使用Executors来执行
            System.out.println("=========");
            FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);
            Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);
            try {
                System.out.println("waiting execute result");
                System.out.println("result = " + ft2.get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }       
        }
    }

执行结果如下：

waiting execute result
    Sleep start.
    Sleep end.
    result = time=1370844662537 =========
    waiting execute result
    Sleep start.
    Sleep end.
    result = time=1370844672542

[http_blog.csdn.net_zhangzhaokun_article_details_6615454]: http://blog.csdn.net/zhangzhaokun/article/details/6615454
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Runnable、Callable、Executor、Future、FutureTask

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