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1、簡介
在Java中建立線程的2種方式，一種是直接繼承Thread，另外一種就是實作Runnable接口。這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務之後無法擷取執行結果。
2、需求
在Java中，如果需要擷取執行結果，就必須通過共享變量或者使用線程通信的方式來達到效果，這樣使用起來就比較麻煩。而自從Java 1.5開始，就提供了Callable和Future，通過它們可以在任務執行完畢之後得到任務執行結果。
3、Callable、FutureTask簡介
在學習Callable和FutureTask之前，我們先看一下java.lang.Runnable吧，它是一個接口，在它裡面隻聲明了一個run()方法：
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
/**
* When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
* to create a thread, starting the thread causes the object's
* <code>run</code> method to be called in that separately executing
* thread.
* <p>
* The general contract of the method <code>run</code> is that it may
* take any action whatsoever.
*
* @see java.lang.Thread#run()
*/
public abstract void run();
} 由于run()方法傳回值為void類型，是以在執行完任務之後無法傳回任何結果。
Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一個接口，在它裡面也隻聲明了一個方法，隻不過這個方法叫做call()：
package java.util.concurrent;
/**
* A task that returns a result and may throw an exception.
* Implementors define a single method with no arguments called
* {@code call}.
*
* <p>The {@code Callable} interface is similar to {@link
* java.lang.Runnable}, in that both are designed for classes whose
* instances are potentially executed by another thread. A
* {@code Runnable}, however, does not return a result and cannot
* throw a checked exception.
*
* <p>The {@link Executors} class contains utility methods to
* convert from other common forms to {@code Callable} classes.
*
* @see Executor
* @since 1.5
* @author Doug Lea
* @param <V> the result type of method {@code call}
*/
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
/**
* Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
*
* @return computed result
* @throws Exception if unable to compute a result
*/
V call() throws Exception;
} 可以看到，這是一個泛型接口，call()函數傳回的類型就是傳遞進來的V類型。
那麼怎麼使用Callable呢？一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明了若幹個submit方法的重載版本：
<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。
- Callable一般是和ExecutorService配合來使用的，具體的使用方法講在後面講述。
- 一般情況下我們使用第一個submit方法和第三個submit方法，第二個submit方法很少使用。
- Future就是對于具體的Runnable或者Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、擷取結果。必要時可以通過get方法擷取執行結果，該方法會阻塞直到任務傳回結果。
Future類位于java.util.concurrent包下，它是一個接口：
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;
} 在Future接口中聲明了5個方法，下面依次解釋每個方法的作用：
- cancel方法用來取消任務，如果取消任務成功則傳回true，如果取消任務失敗則傳回false。參數mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設定true，則表示可以取消正在執行過程中的任務。如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，此方法肯定傳回false，即如果取消已經完成的任務會傳回false；如果任務正在執行，若mayInterruptIfRunning設定為true，則傳回true，若mayInterruptIfRunning設定為false，則傳回false；如果任務還沒有執行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，肯定傳回true。
- isCancelled方法表示任務是否被取消成功，如果在任務正常完成前被取消成功，則傳回 true。
- isDone方法表示任務是否已經完成，若任務完成，則傳回true；
- get()方法用來擷取執行結果，這個方法會産生阻塞，會一直等到任務執行完畢才傳回；
- get(long timeout, TimeUnit unit)用來擷取執行結果，如果在指定時間内，還沒擷取到結果，就直接傳回null。
Future提供了三種功能：
- 判斷任務是否完成；
- 能夠中斷任務；
- 能夠擷取任務執行結果。
因為Future隻是一個接口，是以是無法直接用來建立對象使用的，是以就有了下面的FutureTask。
4、Callable、FutureTask使用
4.1簡單使用
CallableTask.java
public class CallableTask implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int hours=5;
int amount = 0;
while(hours>0){
System.out.println("我正在工作,剩餘時間 "+hours+"小時");
amount++;
hours--;
Thread.sleep(1000);
}
return amount;
}
}
TestDemo.java
public class TestDemo {
public static void main(String args[]) throws ExecutionException {
CallableTask worker = new CallableTask();
FutureTask<Integer> jiangong = new FutureTask<Integer>(worker);
new Thread(jiangong).start();
while(!jiangong.isDone()){
try {
System.out.println("擷取結果"+jiangong.get());
System.out.println("任務是否取消"+jiangong.isCancelled());
System.out.println("任務是否執行"+jiangong.isDone());
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
int amount;
try {
amount = jiangong.get();
System.out.println("工作做完了,上交了"+amount);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} 運作的結果：
4.2并發的實作
package com.lidong.demo;
import java.util.concurrent.Callable;
/**
* @項目名稱:lidong-dubbo
* @類名:Task
* @類的描述:
* @作者:lidong
* @建立時間:2017/2/21 下午3:42
* @公司:chni
* @QQ:1561281670
* @郵箱:[email protected]
*/
public class Task implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 子線程在進行計算開始");
Thread.sleep(3000);
int sum = 0;
for(int i=0;i<100;i++)
sum += i;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 子線程在進行計算結束");
return sum;
}
} Test.java
package com.lidong.demo;
import java.util.concurrent.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
executor.submit(futureTask);
executor.shutdown();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 主線程在執行任務");
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " task運作結果"+futureTask.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " 所有任務執行完畢");
}
}
運作結果：
![Java小案例——随機數猜測随機數猜測[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)