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Callable接口及Futrue接口详解

时间:2019-11-03 01:12:55      阅读:108      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:row   one   long   false   两种   bool   方法   tca   put   

Callable接口

有两种创建线程的方法-一种是通过创建Thread类,另一种是通过使用Runnable创建线程。但是,Runnable缺少的一项功能是,当线程终止时(即run()完成时),我们无法使线程返回结果。为了支持此功能,Java中提供了Callable接口。

  • 为了实现Runnable,需要实现不返回任何内容的run()方法,而对于Callable,需要实现在完成时返回结果的call()方法。请注意,不能使用Callable创建线程,只能使用Runnable创建线程。
  • 另一个区别是call()方法可以引发异常,而run()则不能。
  • 为实现Callable而必须重写call方法。

     

// Java program to illustrate Callable 
// to return a random number 
import java.util.Random; 
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.FutureTask; 
  
class CallableExample implements Callable 
{ 
  
    public Object call() throws Exception 
    { 
        // Create random number generator 
        Random generator = new Random(); 
  
        Integer randomNumber = generator.nextInt(5); 
  
        // To simulate a heavy computation, 
        // we delay the thread for some random time 
        Thread.sleep(randomNumber * 1000); 
  
        return randomNumber; 
    } 
} 

Futrue接口

当call()方法完成时,结果必须存储在主线程已知的对象中,以便主线程可以知道该线程返回的结果。为此,可以使用Future对象。将Future视为保存结果的对象–它可能暂时不保存结果,但将来会保存(一旦Callable返回)。因此,Future基本上是主线程可以跟踪进度以及其他线程的结果的一种方式。要实现此接口,必须重写5种方法,但是由于下面的示例使用了库中的具体实现,因此这里仅列出了重要的方法。

  • public boolean cancel(boolean mayInterrupt):用于停止任务。如果尚未启动,它将停止任务。如果已启动,则仅在mayInterrupt为true时才会中断任务。
  • public Object get()抛出InterruptedException,ExecutionException:用于获取任务的结果。如果任务完成,它将立即返回结果,否则将等待任务完成,然后返回结果。
  • public boolean isDone():如果任务完成,则返回true,否则返回false

可以看到Callable和Future做两件事-Callable与Runnable类似,因为它封装了要在另一个线程上运行的任务,而Future用于存储从另一个线程获得的结果。实际上,future也可以与Runnable一起使用。

要创建线程,需要Runnable。为了获得结果,需要future。

Java库具有具体的FutureTask类型,该类型实现Runnable和Future,并方便地将两种功能组合在一起。
可以通过为其构造函数提供Callable来创建FutureTask。然后,将FutureTask对象提供给Thread的构造函数以创建Thread对象因此,间接地使用Callable创建线程。

1.使用Callable和Future的完整示例

package com.example.thread.callable;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

/**
 * @author: GuanBin
 * @date: Created in 下午11:19 2019/10/31
 */
public class TestCallable implements Callable<Object> {

    private int taskNum;

    public TestCallable(int taskNum) {
        this.taskNum = taskNum;
    }

//1,2主要区别是创建线程的方式
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { test1(); test2(); } /** * 使用Executors.newFixedThreadPool创建线程池 * @throws InterruptedException * @throws ExecutionException */ private static void test1() throws InterruptedException, ExecutionException { System.out.println("----程序开始运行----"); Date date1 = new Date(); int taskSize=5; ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize); List<Future> list = new ArrayList<Future>(); for (int i = 0; i < taskSize; i++) { Callable c = new TestCallable(i); // 执行任务并获取Future对象 Future f = pool.submit(c); list.add(f); } // 关闭线程池 pool.shutdown(); // 获取所有并发任务的运行结果 for (Future f : list) { // 从Future对象上获取任务的返回值,并输出到控制台 System.out.println(">>>" + f.get().toString()); //OPTION + return 抛异常 } Date date2 = new Date(); System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【" + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】"); } /** * 线程直接使用new Thread来创建 * @throws ExecutionException * @throws InterruptedException */ private static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException { System.out.println("----程序开始运行----"); Date date1 = new Date(); int taskSize=5; FutureTask[] randomNumberTasks = new FutureTask[5]; List<Future> list = new ArrayList<Future>(); for (int i = 0; i < randomNumberTasks.length; i++) { Callable c = new TestCallable(i); // 执行任务并获取Future对象 randomNumberTasks[i]= new FutureTask(c); Thread t = new Thread(randomNumberTasks[i]); t.start(); } // 获取所有并发任务的运行结果 for (Future f : randomNumberTasks) { // 从Future对象上获取任务的返回值,并输 System.out.println(">>>" + f.get().toString()); //OPTION + return 抛异常 } Date date2 = new Date(); System.out.println("----程序结束运行----,程序运行时间【" + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】"); } /** * call方法的实现,主要用于执行线程的具体实现,并返回结果 * @return * @throws Exception */ @Override public Object call() throws Exception { System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动"); Date dateTmp1 = new Date(); Thread.sleep(1000); Date dateTmp2 = new Date(); long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime(); System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止"); return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】"; } }

输出

----程序开始运行----
>>>0任务启动
>>>1任务启动
>>>2任务启动
>>>3任务启动
>>>4任务启动
>>>0任务终止
>>>0任务返回运行结果,当前任务时间【1002毫秒】
>>>1任务终止
>>>2任务终止
>>>4任务终止
>>>1任务返回运行结果,当前任务时间【1005毫秒】
>>>2任务返回运行结果,当前任务时间【1005毫秒】
>>>3任务终止
>>>3任务返回运行结果,当前任务时间【1005毫秒】
>>>4任务返回运行结果,当前任务时间【1005毫秒】
----程序结束运行----,程序运行时间【1007毫秒】

Process finished with exit code 0

 

2.使用Callable和FutureTask的完整示例

// Java program to illustrate Callable and FutureTask 
// for random number generation 
import java.util.Random; 
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.FutureTask; 
  
class CallableExample implements Callable 
{ 
  
  public Object call() throws Exception 
  { 
    Random generator = new Random(); 
    Integer randomNumber = generator.nextInt(5); 
  
    Thread.sleep(randomNumber * 1000); 
  
    return randomNumber; 
  } 
  
} 
  
public class CallableFutureTest 
{ 
  public static void main(String[] args) throws Exception 
  { 
  
    // FutureTask is a concrete class that 
    // implements both Runnable and Future 
    FutureTask[] randomNumberTasks = new FutureTask[5]; 
  
    for (int i = 0; i < 5; i++) 
    { 
      Callable callable = new CallableExample(); 
  
      // Create the FutureTask with Callable 
      randomNumberTasks[i] = new FutureTask(callable); 
  
      // As it implements Runnable, create Thread 
      // with FutureTask 
      Thread t = new Thread(randomNumberTasks[i]); 
      t.start(); 
    } 
  
    for (int i = 0; i < 5; i++) 
    { 
      // As it implements Future, we can call get() 
      System.out.println(randomNumberTasks[i].get()); 
  
      // This method blocks till the result is obtained 
      // The get method can throw checked exceptions 
      // like when it is interrupted. This is the reason 
      // for adding the throws clause to main 
    } 
  } 
} 

启动线程后,与线程的所有交互都使用FutureTask,因为它实现了Future接口。因此,不需要存储Thread对象。使用FutureTask对象,还可以取消任务,检查任务是否完成或尝试获取结果。

3.使用Runnable来获取返回结果的实现

// Java program to illustrate Runnable 
// for random number generation 
import java.util.Random; 
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.FutureTask; 
  
class RunnableExample implements Runnable 
{ 
    // Shared object to store result 
    private Object result = null; 
  
    public void run() 
    { 
        Random generator = new Random(); 
        Integer randomNumber = generator.nextInt(5); 
  
        // As run cannot throw any Exception 
        try
        { 
            Thread.sleep(randomNumber * 1000); 
        } 
        catch (InterruptedException e) 
        { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
  
        // Store the return value in result when done 
        result = randomNumber; 
  
        // Wake up threads blocked on the get() method 
        synchronized(this) 
        { 
            notifyAll(); 
        } 
    } 
  
    public synchronized Object get() 
          throws InterruptedException 
    { 
        while (result == null) 
            wait(); 
  
        return result; 
    } 
} 
  
// Code is almost same as the previous example with a 
// few changes made to use Runnable instead of Callable 
public class RunnableTest 
{ 
    public static void main(String[] args) throws Exception 
    { 
        RunnableExample[] randomNumberTasks = new RunnableExample[5]; 
  
        for (int i = 0; i < 5; i++) 
        { 
            randomNumberTasks[i] = new RunnableExample(); 
            Thread t = new Thread(randomNumberTasks[i]); 
            t.start(); 
        } 
  
        for (int i = 0; i < 5; i++) 
            System.out.println(randomNumberTasks[i].get()); 
    } 
} 
 

Callable接口及Futrue接口详解

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原文地址:https://www.cnblogs.com/guanbin-529/p/11784914.html

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