Java 中的 Future 和 FutureTask 的使用

public interface Future<V> Future 表示异步计算的结果。
Future有个get方法而获取结果只有在计算完成时获取，否则会一直阻塞直到任务转入完成状态，然后会返回结果或者抛出异常。 

Future 主要定义了5个方法： 

1)boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：试图取消对此任务的执行。如果任务已完成、或已取消，或者由于某些其他原因而无法取消，则此尝试将失败。当调用 cancel 时，如果调用成功，而此任务尚未启动，则此任务将永不运行。如果任务已经启动，则 mayInterruptIfRunning 参数确定是否应该以试图停止任务的方式来中断执行此任务的线程。此方法返回后，对 isDone() 的后续调用将始终返回
true。如果此方法返回 true，则对 isCancelled() 的后续调用将始终返回 true。 

2）boolean isCancelled()：如果在任务正常完成前将其取消，则返回 true。 
3）boolean isDone()：如果任务已完成，则返回 true。 可能由于正常终止、异常或取消而完成，在所有这些情况中，此方法都将返回 true。 
4）V get()throws InterruptedException,ExecutionException：如有必要，等待计算完成，然后获取其结果。 
5）V get(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException,ExecutionException,TimeoutException：如有必要，最多等待为使计算完成所给定的时间之后，获取其结果（如果结果可用）。

 

Java代码  


public class FutureTask<V>  extends Object  

    implements Future<V>, Runnable  

 FutureTask类是Future 的一个实现，并实现了Runnable，所以可通过Excutor(线程池) 来执行,也可传递给Thread对象执行。如果在主线程中需要执行比较耗时的操作时，但又不想阻塞主线程时，可以把这些作业交给Future对象在后台完成，当主线程将来需要时，就可以通过Future对象获得后台作业的计算结果或者执行状态。 

Executor框架利用FutureTask来完成异步任务，并可以用来进行任何潜在的耗时的计算。一般FutureTask多用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。

 

JDK:

此类提供了对 Future 的基本实现。仅在计算完成时才能检索结果；如果计算尚未完成，则阻塞 get 方法。一旦计算完成，就不能再重新开始或取消计算。

可使用 FutureTask 包装 Callable 或 Runnable 对象。因为 FutureTask 实现了 Runnable，所以可将 FutureTask 提交给 Executor 执行。

 

 

Java代码  


构造方法摘要  

FutureTask(Callable<V> callable)   

          创建一个 FutureTask，一旦运行就执行给定的 Callable。  

  

FutureTask(Runnable runnable, V result)   

          创建一个 FutureTask，一旦运行就执行给定的 Runnable，并安排成功完成时 get 返回给定的结果 。  

参数：  

runnable - 可运行的任务。  

result - 成功完成时要返回的结果。  

如果不需要特定的结果，则考虑使用下列形式的构造：Future<?> f = new FutureTask<Object>(runnable, null)  

 

Example1:

下面的例子模拟一个会计算账的过程，主线程已经获得其他帐户的总额了，为了不让主线程等待 PrivateAccount类的计算结果的返回而启用新的线程去处理， 并使用 FutureTask对象来监控，这样，主线程还可以继续做其他事情， 最后需要计算总额的时候再尝试去获得privateAccount 的信息。 

 

Java代码  


package test;  

  

import java.util.Random;  

import java.util.concurrent.Callable;  

import java.util.concurrent.ExecutionException;  

import java.util.concurrent.FutureTask;  

  

/** 

 * 

 * @author Administrator 

 * 

 */  

@SuppressWarnings("all")  

public class FutureTaskDemo {  

    public static void main(String[] args) {  

        // 初始化一个Callable对象和FutureTask对象  

        Callable pAccount = new PrivateAccount();  

        FutureTask futureTask = new FutureTask(pAccount);  

        // 使用futureTask创建一个线程  

        Thread pAccountThread = new Thread(futureTask);  

        System.out.println("futureTask线程现在开始启动，启动时间为：" + System.nanoTime());  

        pAccountThread.start();  

        System.out.println("主线程开始执行其他任务");  

        // 从其他账户获取总金额  

        int totalMoney = new Random().nextInt(100000);  

        System.out.println("现在你在其他账户中的总金额为" + totalMoney);  

        System.out.println("等待私有账户总金额统计完毕...");  

        // 测试后台的计算线程是否完成，如果未完成则等待  

        while (!futureTask.isDone()) {  

            try {  

                Thread.sleep(500);  

                System.out.println("私有账户计算未完成继续等待...");  

            } catch (InterruptedException e) {  

                e.printStackTrace();  

            }  

        }  

        System.out.println("futureTask线程计算完毕，此时时间为" + System.nanoTime());  

        Integer privateAccountMoney = null;  

        try {  

            privateAccountMoney = (Integer) futureTask.get();  

        } catch (InterruptedException e) {  

            e.printStackTrace();  

        } catch (ExecutionException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

        System.out.println("您现在的总金额为：" + totalMoney + privateAccountMoney.intValue());  

    }  

}  

  

@SuppressWarnings("all")  

class PrivateAccount implements Callable {  

    Integer totalMoney;  

  

    @Override  

    public Object call() throws Exception {  

        Thread.sleep(5000);  

        totalMoney = new Integer(new Random().nextInt(10000));  

        System.out.println("您当前有" + totalMoney + "在您的私有账户中");  

        return totalMoney;  

    }  

  

}  

 运行结果 

futureTask线程现在开始启动，启动时间为：3098040622063 

主线程开始执行其他任务 

现在你在其他账户中的总金额为56983 

等待私有账户总金额统计完毕... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

私有账户计算未完成继续等待... 

您当前有3345在您的私有账户中 

私有账户计算未完成继续等待... 

futureTask线程计算完毕，此时时间为3103072404138 

您现在的总金额为：569833345 

来源：http://zheng12tian.iteye.com/blog/991484

Example2：

Java代码  


public class FutureTaskSample {  

      

    static FutureTask<String> future = new FutureTask(new Callable<String>(){  

        public String call(){  

            return getPageContent();  

        }  

    });  

      

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException{  

        //Start a thread to let this thread to do the time exhausting thing  

        new Thread(future).start();  

  

        //Main thread can do own required thing first  

        doOwnThing();  

  

        //At the needed time, main thread can get the result  

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

    }  

      

    public static String doOwnThing(){  

        return "Do Own Thing";  

    }  

    public static String getPageContent(){  

        return "testPageContent and provide that the operation is a time exhausted thing...";  

    }  

}  

下面是Callable 和 Runnable的介绍：

编写多线程程序是为了实现多任务的并发执行，从而能够更好地与用户交互。一般有三种方法，Thread,Runnable,Callable.

Runnable和Callable的区别是，

(1)Callable规定的方法是call(),Runnable规定的方法是run().

(2)Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值得

(3)call方法可以抛出异常，run方法不可以

(4)运行Callable任务可以拿到一个Future对象，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对象可以了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取执行结果。

1、通过实现Runnable接口来创建Thread线程：

  步骤1：创建实现Runnable接口的类：

         

class SomeRunnable implements Runnable

{

    public void run()

    {

      //do something here

    }

}

步骤2：创建一个类对象：

       Runnable oneRunnable = new SomeRunnable();

步骤3：由Runnable创建一个Thread对象：

       Thread oneThread = new Thread(oneRunnable);

步骤4：启动线程：

        oneThread.start();

至此，一个线程就创建完成了。

注释：线程的执行流程很简单，当执行代码oneThread.start();时，就会执行oneRunnable对象中的void run();方法，

该方法执行完成后，线程就消亡了。

2、与方法1类似，通过实现Callable接口来创建Thread线程：其中，Callable接口（也只有一个方法）定义如下：

public interface Callable<V>   

{   

    V call() throws Exception;   

} 

步骤1：创建实现Callable接口的类SomeCallable<Integer>（略）；

步骤2：创建一个类对象：

      Callable<Integer> oneCallable = new SomeCallable<Integer>();

步骤3：由Callable<Integer>创建一个FutureTask<Integer>对象：

      FutureTask<Integer> oneTask = new FutureTask<Integer>(oneCallable);

      注释：FutureTask<Integer>是一个包装器，它通过接受Callable<Integer>来创建，它同时实现了Future和Runnable接口。

 步骤4：由FutureTask<Integer>创建一个Thread对象：

       Thread oneThread = new Thread(oneTask);

步骤5：启动线程：

       oneThread.start();

至此，一个线程就创建完成了。

3、通过继承Thread类来创建一个线程：

步骤1：定义一个继承Thread类的子类：

       

 

class SomeThead extends Thraad

{

    public void run()

    {

     //do something here

    }

}

步骤2：构造子类的一个对象：

      SomeThread oneThread = new SomeThread();

步骤3：启动线程：

      oneThread.start();

至此，一个线程就创建完成了。

       注释：这种创建线程的方法不够好，主要是因为其涉及运行机制问题，影响程序性能。

4、通过线程池来创建线程：

步骤1：创建线程池：

      ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

步骤2：通过Runnable对象或Callable对象将任务提交给ExecutorService对象：

      Future<Integer> submit(Callable<Integer> task);

      注释：Future是一个接口，它的定义如下：

               

public interface Future<T>

{

    V get() throws ...;

    V get(long timeout, TimeUnit unit) throws ...;

    void cancle(boolean mayInterrupt);

    boolean isCancelled();

    boolean isDone();

}

      至此，一个线程就创建完成了。

      注释：线程池需调用shutdown();方法来关闭线程。

5、通过事件分配线程直接使用程序中的原有线程：

使用方法：

直接调用EventQueue类的静态方法invokeLater()：

      EventQueue.invokeLater(oneRunnable);

      注释：调用EventQueue.invokeLater(oneRunnable);会直接执行oneRunnable对象中的run()方法。