java多线程四：Callable接口解析

Callable接口和Runnable接口

首先看一下Runnable接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

Runnable接口中仅仅定义了一个run()方法，返回值类型为void，当线程启动，任务执行完成后无法返回任何结果。

现在看一下Callable接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

Callable接口是一个泛型接口，定义了一个call()方法，返回类型为传递进来的泛型的具体类型。

比较分析：
1. Runnable接口和Callable接口都是定义任务，创建线程的实现方式
2. 两者的不同之处在于Callable接口有返回结果，而Runnbale接口没有返回值

示例：使用Callable接口定义一个任务

public class TaskWithResult implements Callable<String> {
    private int id;

    public TaskWithResult(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String call() throws Exception {
        return "Result of TaskWithResult " + id;
    }
}

Future接口

那么怎么使用Callable呢？一般情况下是配合ExecutorService来使用的，在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本:

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);

也就是说，定义好的Callable任务通过ExecutorService的submit()方法来调用，返回结果封装到Future中。

现在分析Future接口,该接口的定义非常简单：

public interface Future<V> {
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    boolean isCancelled();
    boolean isDone();
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

Future接口也是一个泛型接口，定义了一系列方法用来检测线程的状态或者获取线程的返回值

• cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。
• isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。
• isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true。
• get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回。
• get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

示例

public class CallableDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        ArrayList<Future<String>> results = new ArrayList<Future<String>>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            results.add(exec.submit(new TaskWithResult(i)));
        }
        for (Future<String> future : results) {
            if (future.isDone()) {
                System.out.println(future.get());
            } else {
                System.out.println("Future result is not yet complete");
            }
        }
    }
}

FutureTask类

FutureTask类是Future接口的唯一实现类。
示例：

public class CallableDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        Task task = new Task();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
        executor.submit(futureTask);
        executor.shutdown();

        Thread.sleep(1000);

        System.out.println("主线程在执行任务");
        System.out.println("task运行结果" + futureTask.get());
        System.out.println("所有任务执行完毕");
    }
}

参考：
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3949310.html