java 中怎么实现 Callable 接口？

悠悠 2023-10-14 23:46 29阅读 0赞

Runnable接口的run()方法的返回类型为void，是没有具体的返回值的。假如线程A执行一个运算任务，线程B需要获取线程A的运算结果，这该如何实现呢？

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如果直接靠编程来实现，就需要定义一个存放运算结果的共享变量，线程A和线程B都可以访问这个共享变量，并且需要对操纵共享变量的代码块就行同步。

在JDK中，java.util.concurrent包中的一些接口和类提供了更简单的支持异步运算的方法。图1显示了这些类和接口，以及和Runnable接口的关系。

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以上图1涉及java.util.concurrent包中的以下类和接口：

（1）Callable接口：它和Runnable接口有点类似，都指定了线程所要执行的操作。区别在于，Callable接口是在call()方法中指定线程所要执行的操作，并且该方法有泛型的返回值“<V>”。此外，Callable实例不能像Runnable实例那样，直接作为Thread类的构造方法的参数。

（2）Future接口：能够保存异步运算的结果。它有以下方法：

 get()：返回异步运算的结果。如果运算结果还没有出来，当前线程就会被阻塞，直到获得运算结果，才结束阻塞。

 get(long timeout,TimeUnit unit)：和第一个不带参数的get()方法的作用相似，区别在于本方法为阻塞设了限定时间。如果超过参数设立的限定时间，还没有获得运算结果，就会抛出TimeoutException。例如“future.get(50L, TimeUnit.SECONDS)”表示限定时间为50秒。

 cancel(boolean mayInterrupt)：取消该运算。如果运算还没开始，那就立即取消。如果运算已经开始，并且mayInterrupt参数为true，那么会取消该运算。否则，如果运算已经开始，并且mayInterrupt参数为false，那么不会取消该运算，而是让其继续执行下去。

 isCancelled()：判断运算是否已经被取消，如果取消，就返回true。

 isDone()：判断运算是否已经完成，如果已经完成，就返回true。

（3）**FutureTask类：它是一个适配器，同时实现了Runnable接口和Future接口，又会关联一个Callable实例。**它实际上把Callable接口转换成了Runnable接口。FutureTask实例可以作为Thread类的构造方法的参数。例如以下代码把一个Callable实例传给FutureTask类的构造方法，接着把FutureTask实例传给Thread类的构造方法：

Callable myComputation=…
    FutureTask<Integer>task=new FutureTask<Integer>( myComputation);
    Thread thread=new Thread(task);
    thread.start();

当以上线程启动后，会执行Callable实例中的call()方法，并且运算结果保存在FutureTask实例中。

以下例程1的Machine类演示了两个线程之间进行异步运算的过程。

例程1 Machine.java

package future;
    
    import java.util.concurrent.*;
    
    public class Machine implements Callable<Integer>{
      public Integer call(){
        int sum=0;
        for(int a=1;a<=100;a++){ //计算从1加到100的和
          sum=sum+a;
          try{
            Thread.currentThread().sleep(20);
          }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
        }
        return sum;
      }
    
      public static void main(String args[])throws Exception{
        FutureTask<Integer>task=new FutureTask<Integer>(new Machine());
        Thread threadMachine=new Thread(task);
        threadMachine.start(); // threadMachine执行Machine类的call()方法
    
        System.out.println("等待计算结果...");
    
        //主线程调用task.get()方法，获得运算结果
        System.out.println("从1加到100的和："+task.get());
    
        System.out.println("计算完毕");
      }
    }

在以上程序中，Machine类实现了Callable接口，threadMachine线程负责执行Machine类的call()方法，该方法会计算从1加到100的和，并且返回运算的结果。主线程调用task.get()方法，当threadMachine线程还没有运算完毕，主线程就会阻塞，直到threadMachine线程执行完call()方法，主线程才会获得运算结果，并从task.get()方法中退出。

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