Callable
- 类似于Runnable，被其他线程执行的任务
- 实现call方法
- 有返回值
Future
- Callable和Future的关系我们可以用Future.get来获取Callable接口返回的执行结果还可以通过Future.isDone()来判断任务是否已经执行完了,以及取消这个任务,限时获取任务的结果等。
- 在call()未执行完毕之前,调用get()的线程(假定此时是主线程)会被阻塞,直到call()方法返回了结果后,此时future.get()才会得到该结果,然后主线程才会切换到runnable状态
- 所以Future是一个存储器,它存储了call(这个任务的结果而这个任务的执行时间是无法提前确定的,因为这完全取决于call()方法执行的情况
get()
- get()方法：获取结果, get方法的行为取决于Callable任务的状态,只有以下这5种情况:
- 任务正常完成: get方法会立刻返回结果。
- ·任务尚未完成(任务还没开始或进行中) : get将阻塞并直到任务完成。
- 任务执行过程中抛出Exception : get方法会抛出ExecutionException :这里的抛出异常,是call()执行时产生的那个异常,看到这个异常类型是java.util.concurrent.ExecutionException。不论call()执行时抛出的异常类型是什么,最后get方法抛出的异常类型都是- ExecutionException。
- 任务被取消: get方法会抛出CancellationException。
- 5·任务超时: get方法有一个重载方法,是传入一个延迟时间的如果时间到了还没有获得结果, get方法就会抛出TimeoutException。
get(long timeout, TimeUnit unit) :
- 有超时的获取，超时的需求很常见。
- 用get(long timeout, TimeUnit unit)方法时,如果call()在规定时间内完成了任务,那么就会正常获取到返回值;而如果再指定时间内没有计算出结果,那么就会抛出TimeoutException。
- 超时不获取,任务需取消
cancel
- 取消任务
- 如果这个任务还没有开始执行,那么这种情况最简单,任务会被正常的取消,未来也不会被执行,方法返回true。
- 如果任务已完成,或者已取消:那么cancel)方法会执行失败,方法返回false。
- 如果这个任务已经开始执行了,那么这个取消方法将不会直接取消该任务,而是会根据我们填的参数mayInterruptifRunning做判断。
- Future.cancel(true)适用于:
- 任务能够处理interrupt。
- Future.cancel(false)仅用于避免启动尚未启动的任务,适用于:
- 未能处理interrupt的任务。
- 不清楚任务是否支持取消。
- 需要等待已经开始的任务执行完成。
Future主要方法
- isDone():判断线程是否执行完成。
- isCancelled():判断是否被取消。
用法
- 用法1：线程池的submit方法返回Future对象：首先,我们要给线程池提交我们的任务,提交时线程池会立刻返回给我们一个空的Future容器。当线程的任务一旦执行完毕,也就是当我们可以获取结果的时候,线程池便会把该结果填入到之前给我们的那个Future中去(而不是创建一个新的Future ) ,我们此时便可以从该Future中获得任务执行的结果。
- 用法2:用FutureTask来创建Future：FutureTask取Future和任务的结果。FutureTask是一种包装器,可以把Callable转化成Future和Runnable,它同时实现二者的接口。
把Callable实例当作参数,生成FutureTask的对象,然后把这个对象当作一个Runnable对象,用线程池或另起线程去执行这个Runnable对象,最后通过FutureTask获取刚才执行的结果。
- Future的注意点
- 当for循环批量获取future的结果时,容易发生一部分线程很慢的情况,get方法调用时应使用timeout限制。
- Future的生命周期不能后退：生命周期只能前进,不能后退。就和线程池的生命周期一样,一旦完全完成了任务,它就永久停在了"已完成"的状态,不能重头再来。
演示一个Future的使用方法
/**
* 演示一个Future的使用方法
*/
public class OneFuture {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
Future<Integer> future = service.submit(new CallableTask());
try {
System.out.println(future.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
service.shutdown();
}
private static class CallableTask implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
Thread.sleep(2000);
return new Random().nextInt();
}
}
}
演示一个Future的使用方法,Lambda表达式
/**
* 演示一个Future的使用方法,Lambda表达式
*/
public class OneFutureLambda {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
Callable<Integer> callable = () -> {
Thread.sleep(2000);
return new Random().nextInt();
};
//匿名内部类
// Callable<Integer> callable1 = new Callable<Integer>() {
// @Override
// public Integer call() throws Exception {
// Thread.sleep(2000);
// return new Random().nextInt();
// }
// };
Future<Integer> future = service.submit(callable);
try {
System.out.println(future.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
service.shutdown();
}
}
演示批量提交任务，用list来批量接收结果
/**
* 演示批量提交任务，用list来批量接收结果
*/
public class MultiFutires {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
ArrayList<Future> futures = new ArrayList<>();
for(int i=0;i<20;i++){
Future<Integer> future = service.submit(new CallableTask());
futures.add(future);
}
for (int i=0;i<20;i++){
Future<Integer> future = futures.get(i);
try {
Integer integer = future.get();
System.out.println(integer);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
service.shutdown();
}
private static class CallableTask implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
Thread.sleep(3000);
return new Random().nextInt();
}
}
}
演示get方法抛出异常
/**
* 演示get方法抛出异常，for循环为了演示exception抛出的时机：并不是说一产生异常就抛出，直到我们get执行时才会抛出。
*/
public class GetException {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(20);
Future<Integer> future = service.submit(new CallableTask());
try {
for (int i = 0; i<5;i++){
System.out.println(i);
Thread.sleep(500);
}
System.out.println(future.isDone());
future.get();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("InterruptedException异常");
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("ExecutionException异常");
}
service.shutdown();
}
private static class CallableTask implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
throw new IllegalArgumentException("CallableTask抛出异常");
}
}
}
演示get超时方法，需要注意超时后处理，调用future.cancel()
/**
* 演示get超时方法，需要注意超时后处理，调用future.cancel()。演示cancel传入true和false的区别，代表是否中断正在进行的任务。
*/
public class TimeOut {
private static final Ad DEFAULT_AD = new Ad("无网络的默认广告");
private static final ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
static class Ad {
String name;
public Ad(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Ad{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
static class FatchAdTask implements Callable<Ad> {
@Override
public Ad call() throws Exception {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("sleep期间被中断");
return new Ad("被中断时候得默认广告");
}
return new Ad("旅游订票广告");
}
}
public void printAd() {
Future<Ad> f = service.submit(new FatchAdTask());
Ad ad;
try {
ad = f.get(2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
ad = new Ad("被中断时候得默认广告");
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
ad = new Ad("异常时候得默认广告");
e.printStackTrace();
} catch (TimeoutException e) {
ad = new Ad("超时时候得默认广告");
System.out.println("超时了，未获取到广告");
boolean cancel = f.cancel(false);
// boolean cancel = f.cancel(true);
System.out.println("cancel的结果" + cancel);
}
service.shutdown();
System.out.println(ad);
}
public static void main(String[] args) {
new TimeOut().printAd();
}
}
演示FutureTask用法
/**
* 演示FutureTask用法
*/
public class FutureTaskDemo {
public static void main(String[] args) {
Task task = new Task();
FutureTask<Integer> integerFutureTask = new FutureTask<>(task);
// new Thread(integerFutureTask).start();
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
service.submit(integerFutureTask);
try {
System.out.println("Task运行结果" + integerFutureTask.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static class Task implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("子线程正在计算");
Thread.sleep(3000);
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 100; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
}
}
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