java-並發-Callable、Future和FutureTask

創建執行緒的2種方式，一種是直接繼承Thread，另一個是實作Runnable介面 

區別：介面可以實現多繼承 

缺陷就是：執行完任務後無法取得執行結果

Callable與Runnable

java.lang.Runnable

[code]public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

由於run()方法傳回值為void類型，所以執行完任務後無法傳回任何結果。

java.util.concurren

[code]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;
}

泛型接口，call()函數返回的類型就是傳遞進來的V類型 

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方法的若干個submit方法的若干個submit方法的若干個submit方法重載版本

[code]<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);

Future

Future就是對於具體的Runnable或Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、取得結果。必要時可以透過get方法取得執行結果，該方法會阻塞直到任務傳回結果

[code]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;
}

cancel方法用來取消任務，如果取消任務成功則傳回true，如果取消任務失敗則傳回false。參數mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設定true，則表示可以取消正在執行過程中的任務。如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true或false，此方法肯定回傳false，即如果取消已完成的任務會回傳false；如果任務正在執行，若mayInterruptIfRunning設定為true，則傳回true，若mayInterruptIfRunning設定為false ，則回傳false；如果任務還沒有執行，則無論mayInterruptIfRunning為true或false，肯定回傳true。 

isCancelled方法表示任務是否被取消成功，如果在任務正常完成前被取消成功，則傳回 true。

isDone方法表示任務是否已完成，若任務完成，則回傳true； 

get()方法用來取得執行結果，此方法會產生阻塞，會一直等到任務執行完畢才回傳； 

get(long timeout, TimeUnit unit)用來取得執行結果，如果在指定時間內，還沒取得到結果，就直接回傳null。 

　　也就是說Future提供了三種功能：

　　1）判斷任務是否完成；

　　2）能夠中斷任務；

　　3）能夠取得任務執行結果。

　　因為Future只是一個接口，所以是無法直接用來創建物件使用的，因此就有了下面的FutureTask。

FutureTask

[code]public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

[code]public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

[code]public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}

事實上，FutureTask是Future介面的一個唯一實作類別。

例子

[code]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("主线程在执行任务");

        try {
            System.out.println("task运行结果"+result.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("所有任务执行完毕");
    }
}
class Task implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("子线程在进行计算");
        Thread.sleep(3000);
        int sum = 0;
        for(int i=0;i<100;i++)
            sum += i;
        return sum;
    }
}

[code]public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //第一种方式
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        Task task = new Task();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
        executor.submit(futureTask);
        executor.shutdown();

        //第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是类似的，只不过一个使用的是ExecutorService，一个使用的是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("主线程在执行任务");

        try {
            System.out.println("task运行结果"+futureTask.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("所有任务执行完毕");
    }
}
class Task implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("子线程在进行计算");
        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果，則可以聲明Future