Java，Future,Callable和Executor

系列文章目录

Java中Future,Callable和Executor学习入门使用

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前言

如果需要多线程执行某个任务，又希望分给线程的任务能够按照自己指定顺序得到返回值。那么使用Future,Callable和Executor是一个简单方便的选择。

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一、Future,Callable和Executor是什么？

Callable 是一个泛型接口，位于 java.util.concurrent 包下，它定义了一个带返回值的任务方法。与 Runnable 不同，Runnable 的 run 方法没有返回值，而 Callable 的 call 方法可以返回一个具体的值，并且能够抛出受检异常。
Future 同样位于 java.util.concurrent 包，用于代表一个异步任务的执行结果。通过它可以检查任务是否完成、获取任务的执行结果，还能取消任务的执行。
Executor 框架：是一个用于管理和控制线程池的框架，基于 Executor 接口扩展出了一系列接口和类，像 ExecutorService 接口在 Executor 基础上添加了生命周期管理方法（如 shutdown、isShutdown 等）和提交 Callable 任务的能力；ScheduledExecutorService 则支持任务的定时调度。Executors 类提供了一系列静态工厂方法，能够便捷地创建不同类型的线程池

// 创建固定大小的线程池
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);  
// 创建缓存线程池
ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  
// 创建单线程的线程池
ExecutorService singleThreadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();  

二、使用示例

使用分治法获得数组中最大值

1.编写获取数组最大值方法

代码如下（示例）：

package com.example.gobuy.utils;

import java.util.concurrent.Callable;

public class FindMaxNum implements Callable<Integer> {
    private int[] data;
    private int start;
    private int end;
    FindMaxNum(int[] data,int start,int end){
        this.data=data;
        this.start=start;
        this.end=end;
    }
    public Integer call(){
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        for (int i = start; i < end; i++) {
            if(data[i] > max) max = data[i];
        }
        return max;
    }
}

写一个类实现Callable接口，Callable接口定义了一个call()方法，可以返回任意的类型。

2.使用Executor和future

代码如下（示例）：

package com.example.gobuy.utils;

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class MultithreadMaxFinder {
    public static int max(int[] data) throws InterruptedException, ExecutionException{
        if (data.length == 1){
            return data[0];
        }else if (data.length == 0){
            throw new IllegalArgumentException();
        }

        FindMaxNum t1 = new FindMaxNum(data,0,data.length/2);
        FindMaxNum t2 = new FindMaxNum(data, data.length/2,data.length);

        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);

        Future<Integer> f1 = service.submit(t1);
        Future<Integer> f2 = service.submit(t2);

        return Math.max(f1.get(),f2.get());
    }
}

创建一个固定大小两个线程的线程池，然后分别执行两个计算数组最大值的线程，Future f1 = service.submit(t1)，把Callable对象提交给Executor，它会给每个Callable对象创建一个线程去执行。f1.get()方法会阻塞，也就是即使第二个线程已经结束了，也需要等待第一个f1完成。

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了Future,Callable和Executor的使用，而Future提供一个方便快捷，启动多个线程处理同一个问题不同部分的工具，能使我们快速便捷地处理数据，只要将任务合适的分解为独立部分，放入线程中可以大大加快任务执行的速度。