使用 Callable 和 FutureTask 创建线程

文章介绍了Java中Callable接口的使用,Callable任务能返回结果并可抛出异常,与Runnable不同。FutureTask作为Callable和Thread之间的桥梁,允许获取任务执行结果。文章详细阐述了FutureTask的创建、启动和结果获取过程,以及Future接口的主要功能,包括取消任务、检查任务状态和获取结果等。

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操作流程

  1. 创建Callable实现类的实例,并实现call方法。
  2. 使用FutureTask类来包装Callable对象(第一步创建实现类的实例)。
  3. 使用FutureTask对象作为Thread对象的target,创建并启动新线程。
  4. 调用FutureTask对象的方法来获取子线程执行结束后的返回值。
public class Prj1Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 第一步:创建Callable实现类的实例,并实现call方法。
        Task1 task1 = new Task1();
        // 第二步:使用FutureTask对象包装Callable对象。
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(task1);
        // 第三步:使用FutureTask对象作为Thread的target,创建并启动。
        Thread t = new Thread(futureTask);
        t.start();
        // 第四步:通过FutureTask的方法获取子线程执行结束后的返回值。
        try {
            String getAnswer = futureTask.get();
            System.out.println("子线程执行结束后的值:"+getAnswer);
        } catch (Exception exp) {
            exp.printStackTrace();
        }
    }
}
public class Task1 implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println("Task执行");
        String s = "Right";
        s = s +" Test";
        return s;
    }
}

image.png

Callable 接口:
image.png

  1. Callable接口位于java.util.concurrent包中。
  2. Callable是一个泛型接口,也是一个“函数式接口”。其唯一的抽象方法是call()有返回值,返回值的类型为Callable接口的泛型形参类型。call()抽象方法还有一个Exception的异常声明,容许方法的实现版本的内部异常直接抛出,并且可以不予捕获。
  3. Callable与Runnable的区别:Runnable的唯一抽象方法run()没有返回值,也没有受检异常的异常声明;Callable接口的call()方法有返回值,有受检异常的异常声明。

问题:
Callable实例能否和Runnable实例一样,作为Thread线程实例的target来使用呢?
答案:不行。
理由:Thread的target属性的类型为Runnable,而Callable接口与Runnable接口之间没有任何继承关
系,并且二者唯一的方法在名字上也不同。

Callable接口实例没有办法作为Thread线程实例的target来使用,既然如此,那么该如何使用Callable接口去创建线程呢?一个在Callable接口与Thread线程之间起到搭桥作用的重要接口马上就登场了。

FutureTask类的UML关系图大致如图所示。
image.png

RunnableFuture 接口
image.png
RunnableFuture继承了Runnable,Future接口,说明这个接口起到中间作用。

Future 接口
Future接口至少提供了三大功能:
1)能够取消异步执行中的任务。
2)判断异步任务是否执行完成。
3)获取异步任务完成后的执行结果。

对Future接口的主要方法详细说明如下:

  • V get():获取异步任务执行的结果。注意,这个方法的调用是阻塞性的。如果异步任务没有执行完成,异步结果获取线程(调用线程)会一直被阻塞,一直阻塞到异步任务执行完成,其异步结果返回给调用线程。
  • V get(Long timeout , TimeUnit unit):设置时限,(调用线程)阻塞性地获取异步任务执行的结果。该方法的调用也是阻塞性的,但是结果获取线程(调用线程)会有一个阻塞时长限制,不会无限制地阻塞和等待,如果其阻塞时间超过设定的timeout时间,该方法将抛出异常,调用线程可捕获此异常。
  • boolean isDone():获取异步任务的执行状态。如果任务执行结束,就返回true。
  • boolean isCancelled():获取异步任务的取消状态。如果任务完成前被取消,就返回true。
  • boolean cancel(boolean mayInterruptRunning):取消异步任务的执行。

总体来说,Future是一个对异步任务进行交互、操作的接口。但是Future仅仅是一个接口,通过它没有办法直接完成对异步任务的操作,JDK提供了一个默认的实现类——FutureTask。

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