java线程（3）——详解Callable、Future和FutureTask

回顾：

接上篇博客

java线程——三种创建线程的方式 ，这篇博客主要介绍第三种方式Callable和Future。比较继承Thread类和实现Runnable接口，接口更加灵活，使用更广泛。但这两种方式都没有返回值，要想返回相应的数据，就要使用Callable和Future方式。

基础：

1、Callable

还是从定义开始，Callable接口有返回值，并且可以抛出异常。

/**（有返回值的任务，可能抛出异常）
* A task that returns a result and may throw an exception.
* Implementors define a single method with no arguments called
* {@code call}.

* @see Executor
* @since 1.5
* @author Doug Lea
* @param <V> the result type of method {@code call}
*/
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {

V call() throws Exception;
}

2、Future

Future同样也是一个接口，主要方法如下，方法的功能比较容易理解，所以就没有写注释。主要作用：获取任务执行结果，中断任务等。

package java.util.concurrent;

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;
}

3、FutureTask

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
......
}

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
......
}

       FutureTask实现了RunnableFuture接口，而RunnableFuture接口继承了Runnable和Future。也就是说，它既可以作为Runnable被线程执行，也可以作为Future得到Callable返回值。

使用：

方法一：Callable+Future

public class CallableAndFuture {
/**
* 实现Callable接口
*
* @author YANG
*
*/
public static class MyCallable implements Callable {

private int flag = 0;

public MyCallable(int flag) {

this.flag = flag;

}

// 重写call方法
public String call() throws Exception {
// 情况一：flag=0 返回0
if (this.flag == 0) {

return "flag = 0";

}
// 情况二：flag=1 返回looping 陷入死循环
if (this.flag == 1) {

try {

while (true) {

System.out.println("looping.");

Thread.sleep(2000);

}
// 情况三：出现异常
} catch (InterruptedException e) {

System.out.println("Interrupted");

}

return "false";

} else {

throw new Exception("Bad flag value!");

}

}

}

public static void main(String[] args) {

// 定义3个Callable类型的任务，构造方法中制定flag的值
MyCallable task1 = new MyCallable(0);

MyCallable task2 = new MyCallable(1);

MyCallable task3 = new MyCallable(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 = null;

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));

// 测试抛出异常

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();

}
}

执行结果：



方法二：Callable+FutureTask

      分析两种方法不同之处就在于Future和FutureTask，其中一个是接口，一个是类。因此，只有main方法调用部分不同，上面的MyCallable类中的内容保持不变。

public static void main(String[] args) {

MyCallable task1 = new MyCallable(0);
FutureTask ft1 = new FutureTask(task1);
MyCallable task2 = new MyCallable(1);
FutureTask ft2 = new FutureTask(task2);
MyCallable task3 = new MyCallable(2);
FutureTask ft3 = new FutureTask(task3);

try {
//启动task1
new Thread(ft1, "子线程").start();
System.out.println(ft1.get());

//等待5秒后，停止task2
new Thread(ft2, "子线程").start();
Thread.sleep(5000);
System.out.println("task2 cancel:" + ft2.cancel(true));

//启动task3
new Thread(ft3, "子线程").start();
System.out.println("task3:" + ft3.get());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {

System.out.println(e.toString());
}

}

       

       其执行结果与方法一完全相同，对比这两种方式，第二种比较容易读懂，第一种相对困难些。下篇博客我们介绍Executor、ExecutorService等内容，相信之后理解起来就会很轻松了。