JAVA併發程式設計(五):建立執行緒的第三種方式:實現Callable介面
眾所周知建立執行緒的方式有兩種:1.繼承Thread類。2.實現Runnable介面。從jdk1.5開始,提供了另一種建立執行緒的方式。今天我們就來看看這第三種方式:實現Callable介面
一、Callable與Runnable
我們直接來看一個使用Callable建立執行緒的例子
/*
* 一、建立執行執行緒的方式三:實現 Callable 介面。 相較於實現 Runnable 介面的方式,方法可以有返回值,並且可以丟擲異常。
*
* 二、執行 Callable 方式,需要 FutureTask 實現類的支援,用於接收運算結果。 FutureTask 是 Future 介面的實現類
*/
public class TestCallable {
public static void main(String[] args) {
ThreadDemo td = new ThreadDemo();
//1.執行 Callable 方式,需要 FutureTask 實現類的支援,用於接收運算結果。
FutureTask<Integer> result = new FutureTask<>(td);
new Thread(result).start();
//2.接收執行緒運算後的結果
try {
Integer sum = result.get(); //FutureTask 可用於 閉鎖
System.out.println(sum);
System.out.println("------------------------------------");
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class ThreadDemo implements Callable<Integer>{
@Override
public Integer call () throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= 100000; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
}
從這個例子可以看出,Callable與Runnable的主要區別在於Callable可以拿到任務執行後的返回值。Callable位於java.util.concurrent包下,它也是一個介面,在它裡面也只聲明瞭一個方法,只不過這個方法叫做call():
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,這是一個泛型介面,call()函式返回的型別就是傳遞進來的V型別。
那麼怎麼使用Callable呢?一般情況下是配合ExecutorService來使用的,在ExecutorService介面中聲明瞭若干個submit方法的過載版本:
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
第一個submit方法裡面的引數型別就是Callable。
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。
二、Future和FutureTask
Future就是對於具體的Runnable或者Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時可以通過get方法獲取執行結果,該方法會阻塞直到任務返回結果。
Future類位於java.util.concurrent包下,它是一個介面:
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介面中聲明瞭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返回true,如果取消任務失敗則返回false。引數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,此方法肯定返回false,即如果取消已經完成的任務會返回false;如果任務正在執行,若mayInterruptIfRunning設定為true,則返回true,若mayInterruptIfRunning設定為false,則返回false;如果任務還沒有執行,則無論mayInterruptIfRunning為true還是false,肯定返回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,則返回 true。
- isDone方法表示任務是否已經完成,若任務完成,則返回true;
- get()方法用來獲取執行結果,這個方法會產生阻塞,會一直等到任務執行完畢才返回;
- get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執行結果,如果在指定時間內,還沒獲取到結果,就會丟擲異常,如果捕獲了直接返回null。
也就是說Future提供了三種功能
1)判斷任務是否完成;
2)能夠中斷任務;
3)能夠獲取任務執行結果
因為Future只是一個介面,所以是無法直接用來建立物件使用的,因此就有FutureTask。
我們先來看一下FutureTask的實現:
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask類實現了RunnableFuture介面,我們看一下RunnableFuture介面的實現:
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
void run();
}
可以看出RunnableFuture繼承了Runnable介面和Future介面,而FutureTask實現了RunnableFuture介面。所以它既可以作為Runnable被執行緒執行,又可以作為Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2個構造器:
public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}
事實上,FutureTask是Future介面的一個唯一實現類。
下面來一個FutureTaskde使用示例
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//第一種方式
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
executor.submit(futureTask);
executor.shutdown();
//第二種方式,注意這種方式和第一種方式效果是類似的,只不過一個使用的是ExecutorService,一個使用的是Thread
/*Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
Thread thread = new Thread(futureTask);
thread.start();*/
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("主執行緒在執行任務");
try {
System.out.println("task執行結果"+futureTask.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.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("子執行緒在進行計算");
Thread.sleep(3000);
int sum = 0;
for(int i=0;i<100;i++)
sum += i;
return sum;
}
}