Java并发工具之Future和Callable

谁践踏了优雅 2023-07-16 03:44 1阅读 0赞

## 1. Runnable的缺陷 ##

*  不能返回一个返回值；
 *  不能在方法声明异常；
 *  为什么设计成这样：即便是声明异常，也没有处理它的类，所以没必要这么设计；

## 2. Callable接口 ##

*  类似于Runnable；
 *  实现call方法；
 *  有返回值；

## 3. Future类 ##

*  作用：遇到耗时的方法，用子线程去执行，本身去执行其他的事情；
 *  Callable和Future的关系：可以用Future.get来获取Call的执行结果，还可以利用Future.isDone方法来判断任务是否已经执行完毕，以及取消这个任务，限时获取任务的结果等；
 *  当call方法未执行完毕之前，调用get的线程会被阻塞，直到call方法返回了结果后，此时future.get方法才会得到该结果，然后主线程才会切换到RUNNABLE状态；
 *  所以Future是一个存储器，存储了call这个任务的结果，而这个任务的执行时间是无法确定的，因为完全取决于call方法执行的情况；

## 4. Future的主要方法：5个 ##

*  get()：获取结果；
 *  get(timeout)：超时不获取结果；
 *  cancel()：取消任务的执行；
    
        1. 如果这个任务还没有开始执行，那么这种情况最简单，任务会被正常的取消，未来也不会被执行，方法返回true；
         2. 如果任务已完成，或者已取消：那么cancel方法会执行失败，返回false；
         3. 如果这个任务已经执行一半了，会根据传入的参数mayInterruptIfRunning判断，true：中断正在运行的线程，false：不进行中断，既然已经执行一半了，就等他执行完毕；
         cancel(true)适用于任务能处理interrupte的情景；cancel(false)仅仅用于避免启动尚未启动的任务；
 *  isDone()：判断线程执行完毕；
 *  isCancelled()：判断任务是不是被取消了；

## 5. 用法一：用线程池的submit方法提交Callable对象返回Future对象 ##

*  首先，用线程池提交Callable任务，提交时线程池会立刻返回给我们一个空的Future容器。当线程的任务一旦执行完毕，也就是当我们可以获取结果的时候，线程池便会把该结果填入到之前我们的那个Future中去（而不是创建一个新的Future），我们此时就可以从该Future中获得任务执行的结果；

public class FutureCallableDemo { 
    
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { 
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
            Future<Integer> future = executorService.submit(new CallableTask());
            System.out.println(future.get());
            System.out.println("future等待完毕");
            executorService.shutdown();
        }
        static class CallableTask implements Callable { 
    
            @Override
            public Integer call() throws Exception { 
                Thread.sleep(3000);
                return new Random().nextInt();
            }
        }
    }

1019197109
    future等待完毕

## 6. 用法二：用FutureTask来创建Future ##

*  用FutureTask来获取Future和任务的结果；
 *  FutureTask是一种包装器，可以把Callable转化成Future和Runnable，它同时实现二者的接口；
 *  ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTg2MDE1_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
    所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值；

调用方法如下：

*  把Callable实例作为参数，生成FutureTask的对象，此时已经把任务内容传了进入；
 *  因为FutureTask实现了Runnable接口，所以可以把这个对象当做一个Runnable对象；
 *  用线程池或者另起线程来执行这个FutureTask对象；
 *  在启动线程后，FutureTask对象的run方法中会调用Callable对象的call方法返回任务结果；
 *  因为FutureTask实现了Future接口，所以可以通过FutureTask获取刚才执行的结果；

public class FutureTaskDemo { 
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { 
            FutureTask<Callable> callableFutureTask = new FutureTask<Callable>(new CallableTask());
            Thread thread = new Thread(callableFutureTask);
            thread.start();
            System.out.println(callableFutureTask.get());
        }
    
        static class CallableTask implements Callable { 
    
            @Override
            public String call() throws Exception { 
                return "我是call方法的执行结果";
            }
        }
    }

我是call方法的执行结果

## 7. Future使用注意点 ##

*  Future的生命周期不能后退，就像线程池的生命周期一样，一旦完成了任务，不能重头再来；
 *  当for循环批量获取future的结果时，容易发生一部分线程很慢的情况，Future.get()方法一旦发生阻塞，后续的线程要想获取结果也必须得等待，即便是后面的任务已经运行完了，也必须得等第一个线程get到结果才行，可以利用get(timeout)限制，一旦超时就舍弃这个结果（会抛出超时异常）；

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