Java多线程教程之如何利用Future实现携带结果的任务

Java多线程教程之如何利用Future实现携带结果的任务

Future 介绍

Future表示异步计算的结果,它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并检索计算的结果。Future的cancel方法可以取消任务的执行,它有一布尔参数,参数为 true 表示立即中断任务的执行,参数为 false 表示允许正在运行的任务运行完成。Future的 get 方法等待计算完成,获取计算结果。

Runnable

Runnable 是我们多线程开发过程中常用的接口。 Executor 框架使用 Runnable 作为其基本的任务表现形式。 Runnable 是一个有很大局限性的接口,run() 方法没有返回值并且不能抛出一个受检查的异常。

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

Callable

与 Runnable 不同,Callable 是个泛型参数化接口,它能返回线程的执行结果,出错时可能抛出异常。

多线程future

Future

Executor 执行的任务有 4 个生命周期阶段:创建、提交、开始和完成。由于有些任务执行很耗时间,因此有些时候希望能够取消这些任务。Executor 框架中,已经提交但未开始的任务可以取消,已经开始的任务只有当它们能响应中断才能取消,取消已经完成的任务是没有任何影响。

Future 表示一个任务的生命周期,并提供了相应的方法来判断任务是否已经完成或者取消,以及获取任务的结果和取消任务。

public interface Future<V> {
 
    // 取消任务
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
 
    // 判断是否已经取消
    boolean isCancelled();
    
    // 如果任务已经结束返回 true
    boolean isDone();
    
    // 若有必要会一直阻塞直到结束并返回结果
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
 
    // 若有必要会阻塞指定的时间等待结束并返回结果
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

ExecutorService 中所有的 submit 方法都返回一个 Future 对象,从而将一个 Runnable 或 Callable 提交给 Executor, 可以通过返回的 Future 来取消任务或者获取返回结果。

还可以显示地将某个指定的 Runnable 或 Callable 实例化为 FutureTask ,由于 FutureTask 类实现了 Runnable、Future 接口,因此可以将它提交给 Executor 来执行。

FutureTask 继承关系:

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
    ......
}
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

Future 和 FutureTask 的一个区别在于,Future 需要通过 ExecutorService 中的 submit 方法的返回值来获取结果,而 FutureTask 提交任务时不需要设置返回值,通过自身就可以获取结果。

下面来看一个计算 0~10 之间的整数之和并返回结果的例子:

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
 
/**
 * @author :jhys
 * @date :Created in 2021/7/6 14:43
 * @Description :
 */
public class FutureTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        System.out.println(LocalDateTime.now() + ": thread start");
        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": task start");
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i <= 10; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        });
        executor.shutdown();
        try {
            Integer ret = future.get();
            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": ret = " + ret);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("finish");
    }
}

输出结果:

2021-07-06T14:49:21.244: thread start

2021-07-06T14:49:24.259: task start

2021-07-06T14:49:24.259: ret = 55

finish

将上面的例子中 Future 替换为 FutureTask ,代码如下:

public class FutureTest {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        FutureTask<Integer> future = new FutureTask<>(() -> {
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": task start");
 
            int sum = 0;
            for (int i =0; i <= 10; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        });
 
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        // 注意这里的区别,不需要显示获取返回值
        executor.submit(future);
        executor.shutdown();
 
        try {
            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": ret = " + future.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("finish");
    }
 
}

总结

到此这篇关于Java多线程教程之如何利用Future实现携带结果任务的文章就介绍到这了,更多相关Java多线程Future实现带结果任务内容请搜索云海天教程以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持云海天教程