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,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

 String result = "";
        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() {
                    try {
                        Thread.sleep(10000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return "耗时执行完成!";
                    //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);
        System.out.println(future.isDone());
        //在这里可以做别的任何事情  
        System.out.println("有结果了吗?+" + result);
        System.out.println("在这里可以做别的任何事情1");
        System.out.println("在这里可以做别的任何事情2");
        System.out.println("在这里可以做别的任何事情3");
        System.out.println("在这里可以做别的任何事情4");
        System.out.println("有结果了吗?+" + result);
        System.out.println(future.isDone());
        try {
            //5000, TimeUnit.MILLISECONDS
            result = future.get(18000, 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(future.isDone());
        } catch (InterruptedException e) {
            future.cancel(true);
        } catch (ExecutionException e) {
            future.cancel(true);
        } catch (TimeoutException e) {
            future.cancel(true);
        } finally {
            executor.shutdown();
        }
        System.out.println(future.isDone());
        System.out.println("有结果了吗?+" + result);

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:

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  
### Java线程池Future接口使用示例 在Java并发编程环境中,`ExecutorService`不仅简化了线程管理和任务提交的过程,还允许开发者通过`submit()`方法提交可返回结果的任务(即实现了`Callable<V>`接口的对象),并获得一个代表此任务的`Future<V>`对象[^1]。 当调用`submit(Callable<T> task)`时,如果任务成功完成,则可以从相应的`Future`实例中检索其结果。为了演示这一点,下面提供了一个简单的代码片段: ```java import java.util.concurrent.*; public class FutureExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { // 创建固定大小为2的线程池 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2); // 提交带有返回值的任务给线程池执行,并立即得到一个Future对象作为凭证 Future<Integer> futureResult = executor.submit(() -> { Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作 return 42; }); System.out.println("Task submitted..."); // 判断任务是否已完成 while (!futureResult.isDone()) { System.out.println("Waiting for the result..."); Thread.sleep(500); } try { Integer result = futureResult.get(); // 获取计算后的最终结果 System.out.println("The answer is " + result); } catch (ExecutionException e) { System.err.println("Error occurred during execution."); } finally { executor.shutdown(); } } } ``` 上述程序展示了如何利用`Future`来跟踪由线程池处理的任务状态及其输出。值得注意的是,在尝试获取结果之前应该先确认任务确实已经结束,因为`get()`会在必要时等待直至任务完成[^2]。 此外,还可以看到`FutureTask`类的作用——它可以充当既能够被执行又能用来查询进度或取消未决工作的组件。不过在这个例子中并没有直接涉及`FutureTask`的具体实现细节[^3]。
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