abstract:Callable和Future出現(xiàn)的原因創(chuàng)建線程的2種方式,一種是直接繼承Thread,另外一種就是實(shí)現(xiàn)Runnable接口。 這2種方式都有一個(gè)缺陷就是:在執(zhí)行完任務(wù)之后無法獲取執(zhí)行結(jié)果。 如果需要獲取執(zhí)行結(jié)果,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。而自從Java 1.5開始,就提供了Callable和Future,通過它們可以在任務(wù)執(zhí)行
Callable和Future出現(xiàn)的原因
創(chuàng)建線程的2種方式,一種是直接繼承Thread,另外一種就是實(shí)現(xiàn)Runnable接口。
這2種方式都有一個(gè)缺陷就是:在執(zhí)行完任務(wù)之后無法獲取執(zhí)行結(jié)果。
如果需要獲取執(zhí)行結(jié)果,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。
而自從Java 1.5開始,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。
Callable和Future介紹
Callable接口代表一段可以調(diào)用并返回結(jié)果的代碼;Future接口表示異步任務(wù),是還沒有完成的任務(wù)給出的未來結(jié)果。所以說Callable用于產(chǎn)生結(jié)果,F(xiàn)uture用于獲取結(jié)果。
Callable接口使用泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了一些有用的方法在線程池中執(zhí)行Callable內(nèi)的任務(wù)。由于Callable任務(wù)是并行的(并行就是整體看上去是并行的,其實(shí)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)只有一個(gè)線程在執(zhí)行),我們必須等待它返回的結(jié)果。
Java.util.concurrent.Future對象為我們解決了這個(gè)問題。在線程池提交Callable任務(wù)后返回了一個(gè)Future對象,使用它可以知道Callable任務(wù)的狀態(tài)和得到Callable返回的執(zhí)行結(jié)果。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結(jié)束并獲取它的執(zhí)行結(jié)果。
Callable與Runnable
java.lang.Runnable吧,它是一個(gè)接口,在它里面只聲明了一個(gè)run()方法:
public interface Runnable { public abstract void run(); }
由于run()方法返回值為void類型,所以在執(zhí)行完任務(wù)之后無法返回任何結(jié)果。
Callable位于java.util.concurrent包下,它也是一個(gè)接口,在它里面也只聲明了一個(gè)方法,只不過這個(gè)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,這是一個(gè)泛型接口,call()函數(shù)返回的類型就是傳遞進(jìn)來的V類型。
那么怎么使用Callable呢?
一般情況下是配合ExecutorService來使用的,在ExecutorService接口中聲明了若干個(gè)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);123123
第一個(gè)submit方法里面的參數(shù)類型就是Callable。
暫時(shí)只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合來使用的,具體的使用方法講在后面講述。
一般情況下我們使用第一個(gè)submit方法和第三個(gè)submit方法,第二個(gè)submit方法很少使用。
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、獲取結(jié)果。必要時(shí)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。
Future類位于java.util.concurrent包下,它是一個(gè)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(gè)方法,下面依次解釋每個(gè)方法的作用:
cancel方法用來取消任務(wù),如果取消任務(wù)成功則返回true,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),如果設(shè)置true,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,則無論mayInterruptIfRunning為true還是false,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;如果任務(wù)正在執(zhí)行,若mayInterruptIfRunning設(shè)置為true,則返回true,若mayInterruptIfRunning設(shè)置為false,則返回false;如果任務(wù)還沒有執(zhí)行,則無論mayInterruptIfRunning為true還是false,肯定返回true。
isCancelled方法表示任務(wù)是否被取消成功,如果在任務(wù)正常完成前被取消成功,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,則返回true;
get()方法用來獲取執(zhí)行結(jié)果,這個(gè)方法會產(chǎn)生阻塞,會一直等到任務(wù)執(zhí)行完畢才返回;
get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執(zhí)行結(jié)果,如果在指定時(shí)間內(nèi),還沒獲取到結(jié)果,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;
2)能夠中斷任務(wù);
3)能夠獲取任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。
因?yàn)镕uture只是一個(gè)接口,所以是無法直接用來創(chuàng)建對象使用的,因此就有了下面的FutureTask。
FutureTask
FutureTask實(shí)現(xiàn)了RunnableFuture接口,這個(gè)接口的定義如下:
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> { void run(); }
可以看到這個(gè)接口實(shí)現(xiàn)了Runnable和Future接口,接口中的具體實(shí)現(xiàn)由FutureTask來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)類的兩個(gè)構(gòu)造方法如下 :
public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); sync = new Sync(callable); } public FutureTask(Runnable runnable, V result) { sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result)); }
如上提供了兩個(gè)構(gòu)造函數(shù),一個(gè)以Callable為參數(shù),另外一個(gè)以Runnable為參數(shù)。這些類之間的關(guān)聯(lián)對于任務(wù)建模的辦法非常靈活,允許你基于FutureTask的Runnable特性(因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了Runnable接口),把任務(wù)寫成Callable,然后封裝進(jìn)一個(gè)由執(zhí)行者調(diào)度并在必要時(shí)可以取消的FutureTask。
FutureTask可以由執(zhí)行者調(diào)度,這一點(diǎn)很關(guān)鍵。它對外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的組合:get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run(),而run()方法通常都是由執(zhí)行者調(diào)用,我們基本上不需要直接調(diào)用它。