Java多线程研究06-带返回值的线程定义接口Callable以及Future,FutureTask的使用
2016-07-25 17:56
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带返回值的Callable
JAVA线程相关的Runnable接口中的run()方法没有提供返回值,如下:...... public void run() { ...... } ......
如果需要在线程A执行完成,得到返回值后,再继续执行某个业务。那么推荐使用JDK1.5中提供的带有“执行返回值”的线程定义接口:Callable。
如果还需要为多个线程的执行调度加入更复杂的控制逻辑,那么需要我们之前讨论过的同步机制和JDK1.5中java.util.concurrent.locks包中的工具配合使用,才能达到效果,下篇文章介绍。
JDK1.5的java.util.concurrent包中提供了一个Callable接口和一组相关机制,能够帮助程序员安全、快速、简洁的完成以上的功能(线程执行完成后,返回一个执行结果)。Callable接口中需要实现的接口方法为call(),这个方法有一个泛化的返回值 V,可以帮助返回定义的任何一种对象结果。接口源代码如下:
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; }
下面我们通过一段简单的代码,看一下Callable接口是如何完成执行结果的返回和激活等待线程的:
package com.carsmart.test; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; public class CallableThreadTest { public static void main(String[] args) { MyCallableThread callableThread = new MyCallableThread(new Person("张老三", 99)); // Callable需要在线程池中执行,还有一种方法,见下文。 ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); Future<Person> result = executor.submit(callableThread); try { // main线程会在这里等待,直到callableThread任务执行完成 String name = result.get().getName(); System.out.println(name); // 停止线程池。 executor.shutdown(); } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } } // 此处Callable<T>,可以放入自定义类 class MyCallableThread implements Callable<Person> { private Person p; public MyCallableThread(Person person) { this.p = person; } @Override public Person call() throws Exception { return this.p; } } class Person { public String name; public int age; public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "{\"name\":" + name + ", \"age\":" + age + "\"}"; } }
运行结果:
张老三
从以上给出的使用代码,包括以下几个实际动作:
目前Callable定义的线程任务,只能放入线程池中,由线程池中的任务进行执行。没有类似于Runnable接口那样,new Thread(new MyDefindRunnable())并且start()的线程运行方式。
Future
Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果,该方法会阻塞直到任务返回结果。Future类位于java.util.concurrent包下,它是一个接口:
public interface Future {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
解释这5个方法的作用:
1,cancel方法用来取消任务,如果取消任务成功则返回true,如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务,如果设置true,则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成,则无论mayInterruptIfRunning为true还是false,此方法肯定返回false,即如果取消已经完成的任务会返回false;如果任务正在执行,若mayInterruptIfRunning设置为true,则返回true,若mayInterruptIfRunning设置为false,则返回false;如果任务还没有执行,则无论mayInterruptIfRunning为true还是false,肯定返回true。
2,isCancelled方法表示任务是否被取消成功,如果在任务正常完成前被取消成功,则返回 true。
3,isDone方法表示任务是否已经完成,若任务完成,则返回true;
4,get()方法用来获取执行结果,这个方法会产生阻塞,会一直等到任务执行完毕才返回;
5,get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果,如果在指定时间内,还没获取到结果,就直接返回null。
也就是说Future提供了三种功能:
1)判断任务是否完成;
2)能够中断任务;
3)能够获取任务执行结果。
执行多个带返回值的任务,并取得多个返回值的代码如下:
public static void main(String[] args) { ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); List<Future> futureList = new ArrayList<Future>(); for (int i = 0; i < 5; i++) { MyCallableThread callableThread = new MyCallableThread(new Person("留" + i + "手", 100)); Future<Person> future = cachedThreadPool.submit(callableThread); futureList.add(future); } // try { for (Future future : futureList) { System.out.println(future.get().toString()); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } }
运行结果:
FutureTask
如果你不想使用线程池管理任务的执行,又不能直接将Callable接口的任务放入Thread,那么你只能借助一个工具类:FutureTask。使用方式如下:FutureTask<Person> futureTask = new FutureTask<Person>(callableThread); new Thread(futureTask).start();
FutureTask既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future得到Callable的返回值。
//第一种方式 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); MyCallableThread callableThread = new MyCallableThread(new Person("留" + i + "手", 100)); FutureTask<Person> futureTask = new FutureTask<Integer>(callableThread ); 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 MyCallableThread callableThread = new MyCallableThread(new Person("留" + i + "手", 100)); FutureTask<Person> futureTask = new FutureTask<Person>(callableThread ); Thread thread = new Thread(futureTask); thread.start();
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