Java 多线程设置线程超时时间之 Callable接口和Future接口 线程超时控制
2017-02-11 19:28
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来源URL:http://blog.csdn.net/zlj526/article/details/40782027
Future接口是Java标准API的一部分,在java.util.concurrent包中。Future接口是Java线程Future模式的实现,可以来进行异步计算。
Future模式可以这样来描述:我有一个任务,提交给了Future,Future替我完成这个任务。期间我自己可以去做任何想做的事情。一段时间之后,我就便可以从Future那儿取出结果。就相当于下了一张订货单,一段时间后可以拿着提订单来提货,这期间可以干别的任何事情。其中Future 接口就是订货单,真正处理订单的是Executor类,它根据Future接口的要求来生产产品。
Future接口提供方法来检测任务是否被执行完,等待任务执行完获得结果,也可以设置任务执行的超时时间。这个设置超时的方法就是实现Java程序执行超时的关键。
Future接口是一个泛型接口,严格的格式应该是Future<V>,其中V代表了Future执行的任务返回值的类型。 Future接口的方法介绍如下:
boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任务的执行。参数指定是否立即中断任务执行,或者等等任务结束
boolean isCancelled () 任务是否已经取消,任务正常完成前将其取消,则返回 true
boolean isDone () 任务是否已经完成。需要注意的是如果任务正常终止、异常或取消,都将返回true
V get () throws InterruptedException, ExecutionException 等待任务执行结束,然后获得V类型的结果。InterruptedException 线程被中断异常, ExecutionException任务执行异常,如果任务被取消,还会抛出
V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 同上面的get功能一样,多了设置超时时间。参数timeout指定超时时间,uint指定时间的单位,在枚举类TimeUnit中有相关的定义。如果计算超时,将抛出TimeoutException
Future的实现类有java.util.concurrent.FutureTask<V>即 javax.swing.SwingWorker<T,V>。通常使用FutureTask来处理我们的任务。FutureTask类同时又实现了Runnable接口,所以可以直接提交给Executor执行。使用FutureTask实现超时执行的代码如下:
[java] view
plain copy
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> future =
new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
}});
executor.execute(future);
//在这里可以做别的任何事情
try {
result = future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS); //取得结果,同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get(),不设置执行超时时间取得结果
} catch (InterruptedException e) {
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
不直接构造Future对象,也可以使用ExecutorService.submit方法来获得Future对象,submit方法即支持以 Callable接口类型,也支持Runnable接口作为参数,具有很大的灵活性。使用示例如下:
[java] view
plain copy
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> future = executor.submit(
new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
}});
//在这里可以做别的任何事情
//同上面取得结果的代码
利用Future接口实现程序执行超时大致用法就这么多,改天需要研究下Future接口的内部实现,特别是设定执行超时的实现。
转载自http://westyi.javaeye.com/blog/714935
[java] view
plain copy
package testexception;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class FutureTaskTest{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> futureTask =
new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("------------------------"+i);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException1111111");
e.printStackTrace();
}
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
return "call result";
}});
executor.execute(futureTask);
//在这里可以做别的任何事情
try {
String result = futureTask.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//取得结果,同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get(),不设置执行超时时间取得结果
System.out.println("___________"+result+"_______________");
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException222222");
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
System.out.println("InterruptedException333333333");
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
System.out.println("!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!");
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
}
}
输出结果:
------------------------0
------------------------1
------------------------2
!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!
InterruptedException1111111
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:20)
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:1)
at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)
说明:3秒之内没有执行完所以抛了TimeoutException异常,并取消了线程,可以看到后面就没有输出3,4了。注意这里call()函数中,try catch在for循环之外,这样执行结果是没有问题的,是我们想要的结果;但是,如果把try catch写在了for循环之内,结果会怎样呢,请看下例。另外,result值即为call()函数返回的值本例中为“call
result”。
例子2:try catch在for循环之内
[java] view
plain copy
package testexception;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class FutureTaskTest{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> futureTask =
new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("------------------------"+i);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException1111111");
e.printStackTrace();
}
}
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
return "call result";
}});
executor.execute(futureTask);
//在这里可以做别的任何事情
try {
String result = futureTask.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//取得结果,同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get(),不设置执行超时时间取得结果
System.out.println("___________"+result+"_______________");
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException222222");
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
System.out.println("InterruptedException333333333");
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
System.out.println("!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!");
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
}
}
输出结果:
------------------------0
------------------------1
------------------------2
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!
InterruptedException1111111
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:20)
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:1)
at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)
------------------------4
说明:根据输出结果可以看到只有线程3被中断了,后面线程并没有按照我们希望的超时之后就停下来,即使我们在超时异常里面取消了线程。也就是说,try catch在for循环之内时,取消线程后会让线程中断,所以第四次循环未执行完即被中断,抛出中断异常,然而这个中断异常被for循环之内的线程中断异常catch捕获到,所以它仍会继续后面的循环输出。但其实现在的线程已经被标识为中断了,如果你在超时异常catch块中输出futureTask.isCancelled(),你会发现返回的是true。使用时要特别注意这种容易出错的情况。
Callable接口和Future接口介绍
在Java中,如果需要设定代码执行的最长时间,即超时,可以用Java线程池ExecutorService类配合Future接口来实现。Future接口是Java标准API的一部分,在java.util.concurrent包中。Future接口是Java线程Future模式的实现,可以来进行异步计算。
Future模式可以这样来描述:我有一个任务,提交给了Future,Future替我完成这个任务。期间我自己可以去做任何想做的事情。一段时间之后,我就便可以从Future那儿取出结果。就相当于下了一张订货单,一段时间后可以拿着提订单来提货,这期间可以干别的任何事情。其中Future 接口就是订货单,真正处理订单的是Executor类,它根据Future接口的要求来生产产品。
Future接口提供方法来检测任务是否被执行完,等待任务执行完获得结果,也可以设置任务执行的超时时间。这个设置超时的方法就是实现Java程序执行超时的关键。
Future接口是一个泛型接口,严格的格式应该是Future<V>,其中V代表了Future执行的任务返回值的类型。 Future接口的方法介绍如下:
boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任务的执行。参数指定是否立即中断任务执行,或者等等任务结束
boolean isCancelled () 任务是否已经取消,任务正常完成前将其取消,则返回 true
boolean isDone () 任务是否已经完成。需要注意的是如果任务正常终止、异常或取消,都将返回true
V get () throws InterruptedException, ExecutionException 等待任务执行结束,然后获得V类型的结果。InterruptedException 线程被中断异常, ExecutionException任务执行异常,如果任务被取消,还会抛出
CancellationException
V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 同上面的get功能一样,多了设置超时时间。参数timeout指定超时时间,uint指定时间的单位,在枚举类TimeUnit中有相关的定义。如果计算超时,将抛出TimeoutException
Future的实现类有java.util.concurrent.FutureTask<V>即 javax.swing.SwingWorker<T,V>。通常使用FutureTask来处理我们的任务。FutureTask类同时又实现了Runnable接口,所以可以直接提交给Executor执行。使用FutureTask实现超时执行的代码如下:
[java] view
plain copy
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> future =
new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
}});
executor.execute(future);
//在这里可以做别的任何事情
try {
result = future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS); //取得结果,同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get(),不设置执行超时时间取得结果
} catch (InterruptedException e) {
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
不直接构造Future对象,也可以使用ExecutorService.submit方法来获得Future对象,submit方法即支持以 Callable接口类型,也支持Runnable接口作为参数,具有很大的灵活性。使用示例如下:
[java] view
plain copy
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> future = executor.submit(
new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
}});
//在这里可以做别的任何事情
//同上面取得结果的代码
利用Future接口实现程序执行超时大致用法就这么多,改天需要研究下Future接口的内部实现,特别是设定执行超时的实现。
转载自http://westyi.javaeye.com/blog/714935
例子和注意事项
例1:try catch在for循环之外[java] view
plain copy
package testexception;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class FutureTaskTest{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> futureTask =
new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("------------------------"+i);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException1111111");
e.printStackTrace();
}
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
return "call result";
}});
executor.execute(futureTask);
//在这里可以做别的任何事情
try {
String result = futureTask.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//取得结果,同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get(),不设置执行超时时间取得结果
System.out.println("___________"+result+"_______________");
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException222222");
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
System.out.println("InterruptedException333333333");
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
System.out.println("!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!");
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
}
}
输出结果:
------------------------0
------------------------1
------------------------2
!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!
InterruptedException1111111
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:20)
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:1)
at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)
说明:3秒之内没有执行完所以抛了TimeoutException异常,并取消了线程,可以看到后面就没有输出3,4了。注意这里call()函数中,try catch在for循环之外,这样执行结果是没有问题的,是我们想要的结果;但是,如果把try catch写在了for循环之内,结果会怎样呢,请看下例。另外,result值即为call()函数返回的值本例中为“call
result”。
例子2:try catch在for循环之内
[java] view
plain copy
package testexception;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class FutureTaskTest{
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask<String> futureTask =
new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("------------------------"+i);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException1111111");
e.printStackTrace();
}
}
//真正的任务在这里执行,这里的返回值类型为String,可以为任意类型
return "call result";
}});
executor.execute(futureTask);
//在这里可以做别的任何事情
try {
String result = futureTask.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//取得结果,同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get(),不设置执行超时时间取得结果
System.out.println("___________"+result+"_______________");
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("InterruptedException222222");
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
System.out.println("InterruptedException333333333");
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
System.out.println("!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!");
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
}
}
输出结果:
------------------------0
------------------------1
------------------------2
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!
InterruptedException1111111
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:20)
at testexception.FutureTaskTest$1.call(FutureTaskTest.java:1)
at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)
------------------------4
说明:根据输出结果可以看到只有线程3被中断了,后面线程并没有按照我们希望的超时之后就停下来,即使我们在超时异常里面取消了线程。也就是说,try catch在for循环之内时,取消线程后会让线程中断,所以第四次循环未执行完即被中断,抛出中断异常,然而这个中断异常被for循环之内的线程中断异常catch捕获到,所以它仍会继续后面的循环输出。但其实现在的线程已经被标识为中断了,如果你在超时异常catch块中输出futureTask.isCancelled(),你会发现返回的是true。使用时要特别注意这种容易出错的情况。
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