淺談在Java中使用Callable、Future進行並行編程

使用Callable、Future進行並行編程

在Java中進行並行編程最常用的方式是繼承Thread類或者實現Runnable接口。這兩種方式的缺點是在任務完成後無法直接獲取執行結果，必須通過共享變量或線程間通信，使用起來很不方便。

從Java1.5開始提供了Callable和Future兩個接口，通過使用它們可以在任務執行完畢後得到執行結果。

下面我們來學習下如何使用Callable、Future和FutureTask。

Callable接口

Callable接口位於java.util.concurrent包，這是一個泛型接口，裡面只聲明了一個call()方法：

 public interface Callable<T> { T call() throws Exception;}

一般配合ExecutorService接口來使用它，在ExecutorService接口中聲明了幾個重載的submit方法：

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

第一個submit方法裡面的參數類型就是Callable，另外兩個本文暫時不涉及。

Future和FutureTask

Future接口的實現類可以對Runnable或者Callable的任務執行取消、查詢、獲取結果的操作。

Future接口也位於java.util.concurrent包下：

 public interface Future<T> { /** *取消任務*@param mayInterruptIfRunning *是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設置true，則表示可以取消正在執行過程中的任務*如果任務正在執行，則返回true *如果任務還沒有執行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，返回true *如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，返回false */ boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); /** *任務是否被取消成功，如果在任務正常完成前被取消成功，則返回true */ boolean isCancelled(); /** *任務是否完成*/ boolean isDone(); /** *通過阻塞獲取執行結果*/ T get() throws InterruptedException, ExecutionException; /** *通過阻塞獲取執行結果。如果在指定的時間內沒有返回，則返回null */ T get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}

總結下來Future提供了三種功能：

判斷任務是否完成能夠中斷任務能夠獲取任務執行的結果

JDK中為我們提供了一個Future接口的實現類FutureTask，它有如下兩個構造函數。

 public FutureTask(Callable<T> callable) {}public FutureTask(Runnable runnable, T result) {}

示例代碼

使用Callable、Future

 import java.util.concurrent.*;public class Test { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); Task task = new Task(); Future<Integer> future = executorService.submit(task); executorService.shutdown(); System.out.println("主線程在執行任務..."); try { Thread.sleep(2000); } catch(InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } try { System.out.println("task運行結果:"+future.get()); } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } catch (ExecutionException ex) { ex.printStackTrace(); } System.out.println("所有任務執行完畢"); }}class Task implements Callable<Integer>{ @Override public Integer call() throws Exception { System.out.println("子線程在執行任務..."); //模擬任務耗時Thread.sleep(5000); return 1000; }}

執行結果：

子線程在執行任務...主線程在執行任務...task運行結果:1000所有任務執行完畢

使用Callable、FutureTask

 import java.util.concurrent.*;public class Test { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); Task task = new Task(); FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task); executorService.submit(futureTask); executorService.shutdown(); System.out.println("主線程在執行任務..."); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } try { System.out.println("task運行結果:"+futureTask.get()); } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } catch (ExecutionException ex) { ex.printStackTrace(); } System.out.println("所有任務執行完畢"); }}class Task implements Callable<Integer>{ @Override public Integer call() throws Exception { System.out.println("子線程在執行任務..."); //模擬任務耗時Thread.sleep(5000); return 1000; }}

執行結果：

子線程在執行任務...主線程在執行任務...task運行結果:1000所有任務執行完畢

總結

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