java线程（3）——详解Callable、Future和FutureTask

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接上篇博客

java线程——三种创建线程的方式，这篇博客主要介绍第三种方式Callable和Future。比较继承Thread类和实现Runnable接口，接口更加灵活，使用更广泛。但这两种方式都没有返回值，要想返回相应的数据，就要使用Callable和Future方式。

基础：

1、Callable

还是从定义开始，Callable接口有返回值，并且可以抛出异常。

/**（有返回值的任务，可能抛出异常）
 * A task that returns a result and may throw an exception.
 * Implementors define a single method with no arguments called
 * {@code call}.

 * @see Executor
 * @since 1.5
 * @author Doug Lea
 * @param <V> the result type of method {@code call}
 */
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {

    V call() throws Exception;
}

2、Future

Future同样也是一个接口，主要方法如下，方法的功能比较容易理解，所以就没有写注释。主要作用：获取任务执行结果，中断任务等。

package java.util.concurrent;

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;
}

3、FutureTask

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
......
}

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
......
}

FutureTask实现了RunnableFuture接口，而RunnableFuture接口继承了Runnable和Future。也就是说，它既可以作为Runnable被线程执行，也可以作为Future得到Callable返回值。

使用：

方法一：Callable+Future

public class CallableAndFuture {
	/**
	 * 实现Callable接口
	 *
	 * @author YANG
	 *
	 */
	public static class MyCallable implements Callable {

		private int flag = 0;

		public MyCallable(int flag) {

			this.flag = flag;

		}

		// 重写call方法
		public String call() throws Exception {
			// 情况一：flag=0 返回0
			if (this.flag == 0) {

				return "flag = 0";

			}
			// 情况二：flag=1 返回looping 陷入死循环
			if (this.flag == 1) {

				try {

					while (true) {

						System.out.println("looping.");

						Thread.sleep(2000);

					}
					// 情况三：出现异常
				} catch (InterruptedException e) {

					System.out.println("Interrupted");

				}

				return "false";

			} else {

				throw new Exception("Bad flag value!");

			}

		}

	}

	public static void main(String[] args) {

		// 定义3个Callable类型的任务，构造方法中制定flag的值
		MyCallable task1 = new MyCallable(0);

		MyCallable task2 = new MyCallable(1);

		MyCallable task3 = new MyCallable(2);

		// 创建一个执行任务的服务

		ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);

		try {

			// 提交并执行任务，任务启动时返回了一个Future对象，

			// 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作

			Future future1 = null;

			future1 = es.submit(task1);

			// 获得第一个任务的结果，如果调用get方法，当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行

			System.out.println("task1: " + future1.get());

			Future future2 = es.submit(task2);

			// 等待5秒后，再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环

			Thread.sleep(5000);

			System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));

			// 测试抛出异常

			Future future3 = es.submit(task3);

			System.out.println("task3: " + future3.get());

		} catch (Exception e) {

			System.out.println(e.toString());

		}

		// 停止任务执行服务

		es.shutdownNow();

	}
}

执行结果：

方法二：Callable+FutureTask

分析两种方法不同之处就在于Future和FutureTask，其中一个是接口，一个是类。因此，只有main方法调用部分不同，上面的MyCallable类中的内容保持不变。

public static void main(String[] args) {

		MyCallable task1 = new MyCallable(0);
		FutureTask ft1 = new FutureTask(task1);
		MyCallable task2 = new MyCallable(1);
		FutureTask ft2 = new FutureTask(task2);
		MyCallable task3 = new MyCallable(2);
		FutureTask ft3 = new FutureTask(task3);		

		try {
		//启动task1
			new Thread(ft1, "子线程").start();
			System.out.println(ft1.get());

			//等待5秒后，停止task2
			new Thread(ft2, "子线程").start();
			Thread.sleep(5000);
			System.out.println("task2 cancel:" + ft2.cancel(true));

			//启动task3
			new Thread(ft3, "子线程").start();
			System.out.println("task3:" + ft3.get());
		} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {

			System.out.println(e.toString());
		}

	}

其执行结果与方法一完全相同，对比这两种方式，第二种比较容易读懂，第一种相对困难些。下篇博客我们介绍Executor、ExecutorService等内容，相信之后理解起来就会很轻松了。