Callable、Future和FutureTask
在前面的文章中我們講述了創(chuàng)建線程的2種方式祥国，一種是直接繼承Thread昵观，另外一種就是實現(xiàn)Runnable接口。這2種方式都有一個缺陷就是：在執(zhí)行完任務(wù)之后無法獲取執(zhí)行結(jié)果舌稀。如果需要獲取執(zhí)行結(jié)果啊犬，就必須通過共享變量或者使用線程通信的方式來達(dá)到效果，這樣使用起來就比較麻煩壁查。
而自從Java 1.5開始觉至，就提供了Callable和Future，通過它們可以在任務(wù)執(zhí)行完畢之后得到任務(wù)執(zhí)行結(jié)果睡腿。今天我們就來討論一下Callable康谆、Future和FutureTask三個類的使用方法。
Callable與Runnable
先說一下java.lang.Runnable吧嫉到，它是一個接口，在它里面只聲明了一個run()方法：
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
由于run()方法返回值為void類型月洛，所以在執(zhí)行完任務(wù)之后無法返回任何結(jié)果何恶。
Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一個接口嚼黔，在它里面也只聲明了一個方法细层，只不過這個方法叫做call()：
public interface Callable<V> {
/**
* Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
*
* @return computed result
* @throws Exception if unable to compute a result
*/
V call() throws Exception;
}
可以看到惜辑，這是一個泛型接口，call()函數(shù)返回的類型就是傳遞進(jìn)來的V類型疫赎。
那么怎么使用Callable呢盛撑？一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明了若干個submit方法的重載版本：
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
第一個submit方法里面的參數(shù)類型就是Callable捧搞。
暫時只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合來使用的抵卫，具體的使用方法將在后面講述。
一般情況下我們使用第一個submit方法和第三個submit方法胎撇，第二個submit方法很少使用介粘。
Future
Future就是對于具體的Runnable或者Callable任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行取消、查詢是否完成晚树、獲取結(jié)果姻采。必要時可以通過get方法獲取執(zhí)行結(jié)果，該方法會阻塞直到任務(wù)返回結(jié)果爵憎。
Future類位于java.util.concurrent包下慨亲，它是一個接口：
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
在Future接口中聲明了5個方法，下面依次解釋每個方法的作用：
- cancel方法用來取消任務(wù)宝鼓，如果取消任務(wù)成功則返回true刑棵，如果取消任務(wù)失敗則返回false。參數(shù)mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執(zhí)行卻沒有執(zhí)行完畢的任務(wù)席函，如果設(shè)置true铐望，則表示可以取消正在執(zhí)行過程中的任務(wù)。如果任務(wù)已經(jīng)完成茂附，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false正蛙，此方法肯定返回false，即如果取消已經(jīng)完成的任務(wù)會返回false营曼；如果任務(wù)正在執(zhí)行乒验，若mayInterruptIfRunning設(shè)置為true，則返回true蒂阱，若mayInterruptIfRunning設(shè)置為false锻全，則返回false；如果任務(wù)還沒有執(zhí)行录煤，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false鳄厌，肯定返回true。
- isCancelled方法表示任務(wù)是否被取消成功妈踊，如果在任務(wù)正常完成前被取消成功了嚎，則返回 true。
- isDone方法表示任務(wù)是否已經(jīng)完成，若任務(wù)完成歪泳，則返回true萝勤；
- get()方法用來獲取執(zhí)行結(jié)果，這個方法會產(chǎn)生阻塞呐伞，會一直等到任務(wù)執(zhí)行完畢才返回敌卓；
- get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執(zhí)行結(jié)果，如果在指定時間內(nèi)伶氢，還沒獲取到結(jié)果趟径，就直接返回null。
也就是說Future提供了三種功能：
1）判斷任務(wù)是否完成鞍历；
2）能夠中斷任務(wù)舵抹；
3）能夠獲取任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。
因為Future只是一個接口劣砍，所以是無法直接用來創(chuàng)建對象使用的惧蛹，因此就有了下面的FutureTask。
FutureTask
我們先來看一下FutureTask的實現(xiàn)：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask類實現(xiàn)了RunnableFuture接口刑枝，我們看一下RunnableFuture接口的實現(xiàn)：
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
}
可以看出RunnableFuture繼承了Runnable接口和Future接口香嗓，而FutureTask實現(xiàn)了RunnableFuture接口。所以它既可以作為Runnable被線程執(zhí)行装畅，又可以作為Future得到Callable的返回值靠娱。
FutureTask提供了2個構(gòu)造器：
public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}
事實上，F(xiàn)utureTask是Future接口的一個唯一實現(xiàn)類掠兄。
使用示例
1.使用Callable+Future獲取執(zhí)行結(jié)果：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
Task task = new Task();
Future<Integer> result = executor.submit(task);
executor.shutdown();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("主線程在執(zhí)行任務(wù)");
try {
System.out.println("task運(yùn)行結(jié)果"+result.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("所有任務(wù)執(zhí)行完畢");
}
}
class Task implements Callable<Integer>{
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("子線程在進(jìn)行計算");
Thread.sleep(3000);
int sum = 0;
for(int i=0;i<100;i++)
sum += i;
return sum;
}
}
執(zhí)行結(jié)果：
子線程在進(jìn)行計算
主線程在執(zhí)行任務(wù)
task運(yùn)行結(jié)果4950
所有任務(wù)執(zhí)行完畢
2.使用Callable+FutureTask獲取執(zhí)行結(jié)果：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//第一種方式
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
executor.submit(futureTask);
executor.shutdown();
//第二種方式像云，注意這種方式和第一種方式效果是類似的，只不過一個使用的是ExecutorService蚂夕，一個使用的是Thread
/*Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
Thread thread = new Thread(futureTask);
thread.start();*/
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("主線程在執(zhí)行任務(wù)");
try {
System.out.println("task運(yùn)行結(jié)果"+futureTask.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("所有任務(wù)執(zhí)行完畢");
}
}
class Task implements Callable<Integer>{
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("子線程在進(jìn)行計算");
Thread.sleep(3000);
int sum = 0;
for(int i=0;i<100;i++)
sum += i;
return sum;
}
}
如果為了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結(jié)果迅诬，則可以聲明 Future<?> 形式類型、并返回 null 作為底層任務(wù)的結(jié)果婿牍。
