多线程开发之线程的超时

今天在上班的时候,同事突然遇到一个问题,就是他写的一个线程池,里面执行的线程没办法超时,因此导致程序在一直等待执行。但是对很多程序来说,如果一个线程如果运行时间太长的话,最好能够抛弃掉,但是一般的线程并没有超时设置。

对于这个问题我想到通过Future与Callable来实现这个功能

Future与Callable接口

Callable接口类似于Runnable,从名字就可以看出来了,但是Runnable不会返回结果,并且无法抛出返回结果的异常,而Callable功能更强大一些,被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被Future拿到,也就是说,Future可以拿到异步执行任务的返回值
代码实现
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

        CompletionService<String> exec = new ExecutorCompletionService<String>(executor);
        Callable<String> call = new Callable<String>() {

            public String call() throws Exception {
                System.out.println("call1 begin .......");
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println("call1 end .......");
                return "Success";
            }
        };
        Future<String> task = exec.submit(call);

        Callable<String> call2 = new Callable<String>() {

            public String call() throws Exception {
                System.out.println("call2 begin .......");
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println("call2 end .......");
                return "huanghaopeng";
            }
        };

        Future<String> task4 = exec.submit(call2);


        try {
            task.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
            task4.get(7000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (TimeoutException e) {
            task.cancel(true);
            System.out.println("线程状态是否已经停止"+task.isCancelled());
        }
        executor.shutdown();

运行结果:
call1 begin …….
call2 begin …….
线程状态是否已经停止true
call2 end …….

从结果我们可以看出,当第一个Callable任务超时时,我们将线程给中断了。而第二Callable任务并没有超时,最后执行成功。

解决线程的死掉问题和超时问题特别好使,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,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即 javax.swing.SwingWorker。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附件:FutureTaskAndExcutor.java 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FutureTaskAndExcutor中的limitDemo2方法。
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