Future/FutureTask & Callable/Runnable & Executor/ExecutorService/Executors

最新推荐文章于 2024-04-18 19:12:05 发布

puppylpg

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分类专栏： Java 文章标签： java future Callable Executor

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本文详细介绍了Java并发编程中Callable和Future接口的使用方法，对比了Runnable接口的区别，并提供了三种不同的示例来展示如何使用FutureTask及ExecutorService进行异步计算。

用途：笔记。
各类具体方法参阅JDK API。

Callable/Runnable接口

Runnable用于实现线程。大多数情况下，如果只想重写 run() 方法，而不重写其他 Thread 方法，那么应使用 Runnable 接口。这很重要，因为除非程序员打算修改或增强类的基本行为，否则不应为该类创建子类。
Callable 接口类似于 Runnable，两者都是为那些其实例可能被另一个线程执行的类设计的。但是 Runnable 不会返回结果，并且无法抛出经过检查的异常。

Note: Callable需要Override的方法是call()，带返回值，而Runnable是run()，不带返回值。

Future接口/FutureTask实现类

用于异步计算。

Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果、设置结果操作。get()方法会阻塞，直到任务返回结果。

Executor顶级接口/ExecutorService次级接口/Executors类

Executor就是Runnable和Callable的调度容器。可以执行Runnable/Callable对象：void execute(Runnable command)。

示例

Demo1

有实现Callable的对象，作为FutureTask的初始化参数；
使用Thread启动FutureTask异步子线程；
使用FutureTask的get()返回Callable对象异步执行的返回值；
没Executor屁事儿。

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

@SuppressWarnings("all")
public class FutureTaskDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个Callable对象和FutureTask对象
        Callable pAccount = new PrivateAccount();
        FutureTask futureTask = new FutureTask(pAccount);
        // 使用futureTask创建一个线程
        Thread pAccountThread = new Thread(futureTask);
        System.out.println("futureTask线程现在开始启动，启动时间为：" + System.nanoTime());
        pAccountThread.start();
        System.out.println("主线程开始执行其他任务");
        // 从其他账户获取总金额
        int totalMoney = new Random().nextInt(100000);
        System.out.println("现在你在其他账户中的总金额为" + totalMoney);
        System.out.println("等待私有账户总金额统计完毕...");
        // 测试后台的计算线程是否完成，如果未完成则等待
        while (!futureTask.isDone()) {
            try {
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("私有账户计算未完成继续等待...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("futureTask线程计算完毕，此时时间为" + System.nanoTime());
        Integer privateAccountMoney = null;
        try {
            privateAccountMoney = (Integer) futureTask.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("您现在的总金额为：" + totalMoney + privateAccountMoney.intValue());
    }
}

@SuppressWarnings("all")
class PrivateAccount implements Callable {
    Integer totalMoney;

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        Thread.sleep(5000);
        totalMoney = new Integer(new Random().nextInt(10000));
        System.out.println("您当前有" + totalMoney + "在您的私有账户中");
        return totalMoney;
    }

}

Demo2

使用匿名Callable对象作为FutureTask的初始化参数；
不使用Thread，而使用ExecutorService（继承自父类接口Executor）的execute(Runnable)异步启动FutureTask子线程；
使用FutureTask的get()返回Callable对象异步执行的返回值。

区别：引入Executor异步执行FutureTask对象，不再使用Thread异步执行Callable对象。

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.*;

@SuppressWarnings("all")
public class FutureTaskDemoAndExecutor {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个Callable对象和FutureTask对象
//        Callable pAccount = new PrivateAccount();
        FutureTask futureTask = new FutureTask(new Callable<Integer>() {        // 用不用泛型皆可
            Integer totalMoney;
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                Thread.sleep(5000);
            totalMoney = new Integer(new Random().nextInt(10000));
            System.out.println("您当前有" + totalMoney + "在您的私有账户中");
            return totalMoney;
            }
        });
        // 使用futureTask创建一个线程
//        Thread pAccountThread = new Thread(futureTask);
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        System.out.println("futureTask线程现在开始启动，启动时间为：" + System.nanoTime());
//        pAccountThread.start();
        executorService.execute(futureTask);
        System.out.println("主线程开始执行其他任务");
        // 从其他账户获取总金额
        int totalMoney = new Random().nextInt(100000);
        System.out.println("现在你在其他账户中的总金额为" + totalMoney);
        System.out.println("等待私有账户总金额统计完毕...");
        // 测试后台的计算线程是否完成，如果未完成则等待
        while (!futureTask.isDone()) {
            try {
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("私有账户计算未完成继续等待...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("futureTask线程计算完毕，此时时间为" + System.nanoTime());
        Integer privateAccountMoney = null;
        try {
            privateAccountMoney = (Integer) futureTask.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("您现在的总金额为：" + totalMoney + privateAccountMoney.intValue());
    }
}

/*
@SuppressWarnings("all")
class PrivateAccount implements Callable {
    Integer totalMoney;

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        Thread.sleep(5000);
        totalMoney = new Integer(new Random().nextInt(10000));
        System.out.println("您当前有" + totalMoney + "在您的私有账户中");
        return totalMoney;
    }

}*/

Demo3

使用ExecutorService的submit(Callable<T>)直接异步执行匿名Callable对象
Future作为submit(Callable<T>)返回值的接收者；

区别：使用ExecutorService的 submit()而不是 execute()，省去了FutureTask，但是需要使用Future，调用 get()接收匿名Callable对象的返回值。

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.*;

@SuppressWarnings("all")
public class FutureTaskDemoAndExecutorSubmit {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个Callable对象和FutureTask对象
//        FutureTask futureTask = new FutureTask(new Callable() {
//            Integer totalMoney;
//            @Override
//            public Object call() throws Exception {
//                Thread.sleep(5000);
//                totalMoney = new Integer(new Random().nextInt(10000));
//                System.out.println("您当前有" + totalMoney + "在您的私有账户中");
//                return totalMoney;
//            }
//        });
        // 使用futureTask创建一个线程
//        Thread pAccountThread = new Thread(futureTask);
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        System.out.println("futureTask线程现在开始启动，启动时间为：" + System.nanoTime());
//        executorService.execute(futureTask);
        Future future = executorService.submit(new Callable<Integer>() {        // 用不用泛型皆可
            Integer totalMoney;
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                Thread.sleep(5000);
                totalMoney = new Integer(new Random().nextInt(10000));
                System.out.println("您当前有" + totalMoney + "在您的私有账户中");
                return totalMoney;
            }
        });
        System.out.println("主线程开始执行其他任务");
        // 从其他账户获取总金额
        int totalMoney = new Random().nextInt(100000);
        System.out.println("现在你在其他账户中的总金额为" + totalMoney);
        System.out.println("等待私有账户总金额统计完毕...");
        // 测试后台的计算线程是否完成，如果未完成则等待
//        while (!futureTask.isDone()) {
        while (!future.isDone()) {
            try {
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("私有账户计算未完成继续等待...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("futureTask线程计算完毕，此时时间为" + System.nanoTime());
        Integer privateAccountMoney = null;
        try {
//            privateAccountMoney = (Integer) futureTask.get();
            privateAccountMoney = (Integer) future.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("您现在的总金额为：" + totalMoney + privateAccountMoney.intValue());
    }
}

匿名Callable泛型可用可不用。