Callable&Future 接口

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1.1 Callable 接口

      目前我们学习了有两种创建线程的方法-一种是通过创建 Thread 类,另一种是 通过使用 Runnable 创建线程。但是,Runnable 缺少的一项功能是,当线程 终止时(即 run()完成时),我们无法使线程返回结果。为了支持此功能, Java 中提供了 Callable 接口。

Callable 接口的特点如下

  • 为了实现 Runnable,需要实现不返回任何内容的 run()方法,而对于 Callable,需要实现在完成时返回结果的 call()方法。

  • call()方法可以引发异常,而 run()则不能。

  • 为实现 Callable 而必须重写 call 方法

  • 不能直接替换 runnable,因为 Thread 类的构造方法根本没有 Callable

   创建新类 MyThread 实现 runnable 接口 
   
   class MyThread implements Runnable{
         @Override public void run(){
        
        }          
   } 
   
  
  新类 MyThread2 实现 callable 接口 
  class MyThread2 implements Callable{ 
        @Override public Integer call() throws Exception {                
            return 200;               
            } 
   }
        

1.2 Future 接口

      当 call()方法完成时,结果必须存储在主线程已知的对象中,以便主线程可 以知道该线程返回的结果。为此,可以使用 Future 对象。将 Future 视为保存结果的对象–它可能暂时不保存结果,但将来会保存(一旦 Callable 返回)。Future 基本上是主线程可以跟踪进度以及其他线程的结果的 一种方式。要实现此接口,必须重写 5 种方法,这里列出了重要的方法,如下:

  • public boolean cancel(boolean mayInterrupt):用于停止任务。

      如果尚未启动,它将停止任务。如果已启动,则仅在 mayInterrupt 为 true 时才会中断任务。

  • public Object get()抛出 InterruptedException,ExecutionException:用于获取任务的结果。

      如果任务完成,它将立即返回结果,否则将等待任务完成,然后返回结果。

  • public boolean isDone():如果任务完成,则返回 true,否则返回 false

      可以看到 Callable 和 Future 做两件事-Callable 与 Runnable 类似,因为它封 装了要在另一个线程上运行的任务,而 Future 用于存储从另一个线程获得的结 果。实际上,future 也可以与 Runnable 一起使用。 要创建线程,需要 Runnable。为了获得结果,需要 future。

1.3 FutureTask

      Java 库具有具体的 FutureTask 类型,该类型实现 Runnable 和 Future,并方 便地将两种功能组合在一起。 可以通过为其构造函数提供 Callable 来创建 FutureTask。然后,将 FutureTask 对象提供给 Thread 的构造函数以创建 Thread 对象。因此,间接地使用 Callable 创建线程。

核心原理:(重点)

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
  • 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。
  • 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
  • 一旦计算完成,就不能再重新开始或取消计算
  • 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
  • get 只计算一次,因此 get 方法放到最后

1.4 使用 Callable 和 Future

CallableDemo 案例


package com.koal.callable;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * 2个同学, 1同学 1+2...5   ,  2同学 6..10
 *    FutureTask汇总结果
 */

class MyThread1 implements Callable {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 1+2+3+4+5;
    }
}

class MyThread2 implements Callable {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 6+7+8+9+10;
    }
}
public class MyCallable {

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

        List<FutureTask> ls = new ArrayList<>();
        ls.add(new FutureTask<>(new MyThread1()));
        ls.add(new FutureTask<>(new MyThread2()));

        
        for(FutureTask task:ls){
            new Thread(task).start();
        }

        int result = 0;
        for(FutureTask task:ls){
            result = result + (Integer) task.get();
        }

        System.out.println("MyCallable result = " + result);


    }
}


1.5 小结(重点)

  • 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

  • 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

  • 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。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。

  • 只计算一次