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JAVA Future类详解

时间:2018-09-05 17:48:49      阅读:171      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1. Future的应用场景

        在并发编程中,我们经常用到非阻塞的模型,在之前的多线程的三种实现中,不管是继承thread类还是实现runnable接口,都无法保证获取到之前的执行结果。通过实现Callback接口,并用Future可以来接收多线程的执行结果。

        Future表示一个可能还没有完成的异步任务的结果,针对这个结果可以添加Callback以便在任务执行成功或失败后作出相应的操作。

        举个例子:比如去吃早点时,点了包子和凉菜,包子需要等3分钟,凉菜只需1分钟,如果是串行的一个执行,在吃上早点的时候需要等待4分钟,但是因为你在等包子的时候,可以同时准备凉菜,所以在准备凉菜的过程中,可以同时准备包子,这样只需要等待3分钟。那Future这种模式就是后面这种执行模式。

2. Future的类图结构

        Future接口定义了主要的5个接口方法,有RunnableFuture和SchedualFuture继承这个接口,以及CompleteFuture和ForkJoinTask继承这个接口。

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RunnableFuture

        这个接口同时继承Future接口和Runnable接口,在成功执行run()方法后,可以通过Future访问执行结果。这个接口都实现类是FutureTask,一个可取消的异步计算,这个类提供了Future的基本实现,后面我们的demo也是用这个类实现,它实现了启动和取消一个计算,查询这个计算是否已完成,恢复计算结果。计算的结果只能在计算已经完成的情况下恢复。如果计算没有完成,get方法会阻塞,一旦计算完成,这个计算将不能被重启和取消,除非调用runAndReset方法。

        FutureTask能用来包装一个Callable或Runnable对象,因为它实现了Runnable接口,而且它能被传递到Executor进行执行。为了提供单例类,这个类在创建自定义的工作类时提供了protected构造函数。

SchedualFuture

        这个接口表示一个延时的行为可以被取消。通常一个安排好的future是定时任务SchedualedExecutorService的结果

CompleteFuture

        一个Future类是显示的完成,而且能被用作一个完成等级,通过它的完成触发支持的依赖函数和行为。当两个或多个线程要执行完成或取消操作时,只有一个能够成功。

ForkJoinTask

        基于任务的抽象类,可以通过ForkJoinPool来执行。一个ForkJoinTask是类似于线程实体,但是相对于线程实体是轻量级的。大量的任务和子任务会被ForkJoinPool池中的真实线程挂起来,以某些使用限制为代价。

3. Future的主要方法

Future接口主要包括5个方法

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get()方法可以当任务结束后返回一个结果,如果调用时,工作还没有结束,则会阻塞线程,直到任务执行完毕

get(long timeout,TimeUnit unit)做多等待timeout的时间就会返回结果

cancel(boolean mayInterruptIfRunning)方法可以用来停止一个任务,如果任务可以停止(通过mayInterruptIfRunning来进行判断),则可以返回true,如果任务已经完成或者已经停止,或者这个任务无法停止,则会返回false.

isDone()方法判断当前方法是否完成

isCancel()方法判断当前方法是否取消

4. Future示例demo

需求场景:等早餐过程中,包子需要3秒,凉菜需要1秒,普通的多线程需要四秒才能完成。先等凉菜,再等包子,因为等凉菜时,普通多线程启动start()方法,执行run()中具体方法时,没有返回结果,所以如果要等有返回结果,必须是要1秒结束后才知道结果。

普通多线程:

public class BumThread extends Thread{
    
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000*3);
            System.out.println("包子准备完毕");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
}
public class ColdDishThread extends Thread{
    
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("凉菜准备完毕");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
}
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        
        // 等凉菜 -- 必须要等待返回的结果,所以要调用join方法
        Thread t1 = new ColdDishThread();
        t1.start();
        t1.join();
        
        // 等包子 -- 必须要等待返回的结果,所以要调用join方法
        Thread t2 = new BumThread();
        t2.start();
        t2.join();
        
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("准备完毕时间:"+(end-start));
    }

采用Future模式:

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        
        // 等凉菜 
        Callable ca1 = new Callable(){
 
            @Override
            public String call() throws Exception {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return "凉菜准备完毕";
            }
        };
        FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<String>(ca1);
        new Thread(ft1).start();
        
        // 等包子 -- 必须要等待返回的结果,所以要调用join方法
        Callable ca2 = new Callable(){
 
                @Override
                public Object call() throws Exception {
                    try {
                        Thread.sleep(1000*3);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return "包子准备完毕";
            }
        };
        FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(ca2);
        new Thread(ft2).start();
        
        System.out.println(ft1.get());
        System.out.println(ft2.get());
        
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("准备完毕时间:"+(end-start));
    }

详解Java中的Future、FutureTask的原理以及与线程池的搭配使用  https://blog.csdn.net/wei_lei/article/details/74262818

JAVA Future类详解

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原文地址:https://www.cnblogs.com/jcjssl/p/9592145.html

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