java Future/Callable说明及例子

以java.util.concurrent.Future 为例简单说一下Future的具体工作方式。

Future对象本身可以看作是一个显式的引用，一个对异步处理结果的引用。由于其异步性质，在创建之初，它所引用的对象可能还并不可用（比如尚在运算中，网络传输中或等待中）。这时，得到Future的程序流程如果并不急于使用Future所引用的对象，那么它可以做其它任何想做的事儿，当流程进行到需要Future背后引用的对象时，可能有两种情况：

希望能看到这个对象可用，并完成一些相关的后续流程。如果实在不可用，也可以进入其它分支流程。

处理过程中出错误，无法正常返回值，这时设一个超时

对于前一种情况，可以通过调用Future.isDone()判断引用的对象是否就绪，并采取不同的处理；而后一种情况则只需调用get()或
get(long timeout, TimeUnit unit)通过同步阻塞方式等待对象就绪。实际运行期是阻塞还是立即返回就取决于get()的调用时机和对象就绪的先后了。

Java中Callable/Future的使用可以使多线程异步计算程序架构变的更加简洁。Callable在任务执行后会返回值，试想一下，如果只能用多线程Runnable来完成，但它不能返回计算结果。。。这时就会比较伤脑筋，有可能需要在关类上再使用“观察者”模式。

用如下例子说明一下Future的用法

package com.bjsxt.test;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/*
* Callable 和 Future接口
* Callable是类似于Runnable的接口,实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其它线程执行的任务。
* Callable和Runnable有几点不同:
* (1)Callable规定的方法是call(),而Runnable规定的方法是run().
* (2)Callable的任务执行后可返回值(任意类型),而Runnable的任务是不能返回值的。
* (3)call()方法可抛出异常,而run()方法是不能抛出异常的。
* (4)运行Callable任务可拿到一个Future对象,
* 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。
* 通过Future对象可了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取任务执行的结果。
*/
public class CallableAndFuture {

/** *//**
* 自定义一个任务类,实现Callable接口
*/
public static class MyCallableClass implements Callable{
// 标志位
private int flag = 0;
public MyCallableClass(int flag){
this.flag = flag;
}
public String call() throws Exception{
if (this.flag == 0){
// 如果flag的值为0,则立即返回
return "flag = 0";
}
if (this.flag == 1){
// 如果flag的值为1,做一个无限循环
try {
while (true) {
System.out.println("looping.");
Thread.sleep(2000);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("Interrupted");
}
return "false";
} else {
// falg不为0或者1,则抛出异常
throw new Exception("Bad flag value!");
}
}
}

public static void main(String[] args) {
// 定义3个Callable类型的任务
MyCallableClass task1 = new MyCallableClass(0);
MyCallableClass task2 = new MyCallableClass(1);
MyCallableClass task3 = new MyCallableClass(2);

// 创建一个执行任务的服务
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
try {
// 提交并执行任务,任务启动时返回了一个 Future对象,
// 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
Future future1 = es.submit(task1);
// 获得第一个任务的结果,如果调用get方法,当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
System.out.println("task1: " + future1.get());

Future future2 = es.submit(task2);
// 等待5秒后,再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
Thread.sleep(5000);
System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));

// 获取第三个任务的输出,因为执行第三个任务会引起异常
// 所以下面的语句将引起异常的抛出
Future future3 = es.submit(task3);
System.out.println("task3: " + future3.get());
} catch (Exception e){
System.out.println(e.toString());
}
// 停止任务执行服务
es.shutdownNow();
}
}