一.简介
ThreadPoolExecutor线程池获取任务执行结果，用到Future可以实现。
二.获取执行结果
Java通过ThreadPoolExecutor 提供3个submit()方法和1个FutureTask 工具类来支持获得任务执行结果的需求。
// 提交Runnable任务
Future<?>
submit(Runnable task);
// 提交Callable任务
<T> Future<T>
submit(Callable<T> task);
// 提交Runnable任务及结果引用
<T> Future<T>
submit(Runnable task, T result);
返回值都是Future接口，Future接口有5个方法，分别是取消任务方法cancel()、判断任务是否已取消的方法isCancelled()、判断任务是否已经结束的方法isDone()以及2个获得任务执行结果的get()和get(timeout,unit),其中最后一个get(timeout, unit) 支持超时机制。
通过 Future 接口的这 5 个方法你会发现，我们提交的任务不但能够获取任务执行结果，还可以取消任务。不过需要注意的是：这两个 get() 方法都是阻塞式的，如果被调用的时候，任务还没有执行完，那么调用 get() 方法的线程会阻塞，直到任务执行完才会被唤醒。
// 取消任务
boolean cancel(
boolean mayInterruptIfRunning);
// 判断任务是否已取消
boolean isCancelled();
// 判断任务是否已结束
boolean isDone();
// 获得任务执行结果
get();
// 获得任务执行结果，支持超时
get(long timeout, TimeUnit unit);
3个submit()方法之间的区别在于方法参数不同
- 提交Runnable任务submit(Runnable task):这个方法参数是一个Runnable接口，Runnable接口的run()方法是没有返回值，所有submit(Runnable task)这个方法返回的 Future 仅可以用来断言任务已经结束了，类似于 Thread.join()。
- 提交Callable任务submit(Callable task):这个参数是一个Callable接口，它只有一个call()方法，并且这个方法时有返回的，索引这个方法返回的Future对象可以通过调用其get()方法来获取任务的执行结果。
- 提交 Runnable 任务及结果引用 submit(Runnable task, T result)：这个方法很有意思，假设这个方法返回的 Future 对象是 f，f.get() 的返回值就是传给 submit() 方法的参数 result。这个方法该怎么用呢？下面这段示例代码展示了它的经典用法。需要你注意的是 Runnable 接口的实现类 Task 声明了一个有参构造函数 Task(Result r) ，创建 Task 对象的时候传入了 result 对象，这样就能在类 Task 的 run() 方法中对 result 进行各种操作了。result 相当于主线程和子线程之间的桥梁，通过它主子线程可以共享数据。
ExecutorService executor
= Executors.newFixedThreadPool(1);
// 创建Result对象r
Result r = new Result();
r.setAAA(a);
// 提交任务
Future<Result> future =
executor.submit(new Task(r), r);
Result fr = future.get();
// 下面等式成立
fr === r;
fr.getAAA() === a;
fr.getXXX() === x
class Task implements Runnable{
Result r;
//通过构造函数传入result
Task(Result r){
this.r = r;
}
void run() {
//可以操作result
a = r.getAAA();
r.setXXX(x);
}
}
FutureTask
前面我们提到的 Future 是一个接口，而 FutureTask 是一个实实在在的工具类，这个工具类有两个构造函数，它们的参数和前面介绍的 submit() 方法类似。
FutureTask 实现了 Runnable 和 Future 接口，由于实现了 Runnable 接口，所以可以将 FutureTask 对象作为任务提交给 ThreadPoolExecutor 去执行，也可以直接被 Thread 执行；又因为实现了 Future 接口，所以也能用来获得任务的执行结果。下面的示例代码是将 FutureTask 对象提交给 ThreadPoolExecutor 去执行。
// 创建FutureTask
FutureTask<Integer> futureTask
= new FutureTask<>(()-> 1+2);
// 创建线程池实现
ExecutorService es =
Executors.newCachedThreadPool();
// 提交FutureTask
es.submit(futureTask);
// 获取计算结果
Integer result = futureTask.get();
-------------------------------------------------------------------
//Thread实现
// 创建FutureTask
FutureTask<Integer> futureTask
= new FutureTask<>(()-> 1+2);
// 创建并启动线程
Thread T1 = new Thread(futureTask);
T1.start();
// 获取计算结果
Integer result = futureTask.get();
三.示例
用两个线程 T1 和 T2 来完成烧水泡茶程序，T1 负责洗水壶、烧开水、泡茶这三道工序，T2 负责洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶三道工序，其中 T1 在执行泡茶这道工序时需要等待 T2 完成拿茶叶的工序。对于 T1 的这个等待动作，你应该可以想出很多种办法，例如 Thread.join()、CountDownLatch，甚至阻塞队列都可以解决，不过今天我们用 Future 特性来实现。
@Data
public class FutureTaskTest {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<>(new T2Task());
FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<>(new T1Task(ft2));
Thread t1 = new Thread(ft1);
t1.start();
Thread t2 = new Thread(ft2);
t2.start();
System.out.println(ft1.get());
}
static class T1Task implements Callable<String> {
FutureTask<String> t2;
public T1Task(FutureTask t2) {
this.t2 = t2;
}
@Override
public String call() throws Exception {
System.out.println("T1:洗水壶...");
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("T1:烧开水");
TimeUnit.SECONDS.sleep(15);
String o = t2.get();
System.out.println("T1拿到茶叶："+o);
System.out.println("T1:泡茶...");
return "上茶:" + o;
}
}
static class T2Task implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
System.out.println("T2:洗茶壶...");
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("T2:洗茶杯...");
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
System.out.println("T2:拿茶叶...");
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
return "龙井";
}
}
}
参考
《Java并发编程实战》
公众号
微信号：bigdata_limeng
