Java线程(七)：Callable和Future

      20161024  接着上一篇继续并发包的学习，本篇说明的是Callable和Future，它俩很有意思的，一个产生结果，一个拿到结果。

        Callable接口类似于Runnable，从名字就可以看出来了，但是Runnable不会返回结果，并且无法抛出返回结果的异常，而Callable功能更强大一些，被线程执行后，可以返回值，这个返回值可以被Future拿到，也就是说，Future可以拿到异步执行任务的返回值，下面来看一个简单的例子：

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public class CallableAndFuture {  

    public static void main(String[] args) {  

        Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {  

            public Integer call() throws Exception {  

                return new Random().nextInt(100);  

            }  

        };  

        FutureTask<Integer> future = new FutureTask<Integer>(callable);  

        new Thread(future).start();  

        try {  

            Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情  

            System.out.println(future.get());  

        } catch (InterruptedException e) {  

            e.printStackTrace();  

        } catch (ExecutionException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

    }  

}  

        FutureTask实现了两个接口，Runnable和Future，所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值，那么这个组合的使用有什么好处呢？假设有一个很耗时的返回值需要计算，并且这个返回值不是立刻需要的话，那么就可以使用这个组合，用另一个线程去计算返回值，而当前线程在使用这个返回值之前可以做其它的操作，等到需要这个返回值时，再通过Future得到，岂不美哉！这里有一个Future模式的介绍：http://openhome.cc/Gossip/DesignPattern/FuturePattern.htm。

        下面来看另一种方式使用Callable和Future，通过ExecutorService的submit方法执行Callable，并返回Future，代码如下：

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public class CallableAndFuture {  

    public static void main(String[] args) {  

        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();  

        Future<Integer> future = threadPool.submit(new Callable<Integer>() {  

            public Integer call() throws Exception {  

                return new Random().nextInt(100);  

            }  

        });  

        try {  

            Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情  

            System.out.println(future.get());  

        } catch (InterruptedException e) {  

            e.printStackTrace();  

        } catch (ExecutionException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

    }  

}  

        代码是不是简化了很多，ExecutorService继承自Executor，它的目的是为我们管理Thread对象，从而简化并发编程，Executor使我们无需显示的去管理线程的生命周期，是JDK 5之后启动任务的首选方式。

如果要执行多个带返回值的任务，并取得多个返回值，可用CompletionService：

CompletionService相当于Executor加上BlockingQueue，使用场景为当子线程并发了一系列的任务以后，主线程需要实时地取回子线

程任务的返回值并同时顺序地处理这些返回值，谁先返回就先处理谁。

        执行多个带返回值的任务，并取得多个返回值，代码如下：

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public class CallableAndFuture {  

    public static void main(String[] args) {  

        ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();  

        CompletionService<Integer> cs = new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool);  

        for(int i = 1; i < 5; i++) {  

            final int taskID = i;  

            cs.submit(new Callable<Integer>() {  

                public Integer call() throws Exception {  

                    return taskID;  

                }  

            });  

        }  

        // 可能做一些事情  

        for(int i = 1; i < 5; i++) {  

            try {  

                System.out.println(cs.take().get());  

            } catch (InterruptedException e) {  

                e.printStackTrace();  

            } catch (ExecutionException e) {  

                e.printStackTrace();  

            }  

        }  

    }  

}        

        其实也可以不使用CompletionService，可以先创建一个装Future类型的集合，用Executor提交的任务返回值添加到集合中，最后遍历集合取出数据，代码略。        

区别：

Future集合方法，submit的task不一定是按照加入自己维护的list顺序完成的。从list中遍历的每个Future对象并不一定处于完成状态，

这时调用get()方法就会被阻塞住，如果系统是设计成每个线程完成后就能根据其结果继续做后面的事，这样对于处于list后面的但是

先完成的线程就会增加了额外的等待时间。

而CompletionService的实现是维护一个保存Future对象的BlockingQueue。只有当这个Future对象状态是结束的时候，才会加入到这

个Queue中，take()方法其实就是Producer-Consumer中的Consumer。它会从Queue中取出Future对象，如果Queue是空的，就会阻

塞在那里，直到有完成的Future对象加入到Queue中。

所以，先完成的必定先被取出。这样就减少了不必要的等待时间。

        本文来自：高爽|Coder，原文地址：http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7451464，转载请注明。