java中Future與FutureTask使用與分析
Future與FutureTask都是用於獲取執行緒執行的返回結果。下面我們就對兩者之間的關係與使用進行一個大致的介紹與分析
一、Future與 FutureTask介紹 ：
Future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;
}
Future介面中聲明瞭5個方法，下面介紹一下每個方法的作用：
cancel方法用來取消任務，取消成功則返回true，取消失敗則返回false。引數mayInterruptIfRunning設定為false，表示不允許線上程執行時中斷，設定為true則表示允許。具體可分為以下三種情況：
1、如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，都返回false，這是因為你要取消的任務已經完成，則認為取消任務失敗；
2、如果任務正在執行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，都返回true。只不過mayInterruptIfRunning為true時執行緒會被中斷，false時執行緒不會被中斷會執行完。
3、如果任務還沒有執行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，都返回true。
isCancelled方法用於判斷任務是否被取消成功，cancel方法成功則返回 true，反之則為false。
isDone用於判斷任務是否完成， 如果任務完成則返回true。任務完成包括正常結束、任務被取消、任務發生異常，都返回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，丟擲 java.util.concurrent.TimeoutException 異常
FutureTask 實現了RunnableFuture介面,而RunnableFuture則繼承了Future<V>與Runnable介面，所以 FutureTask不僅實現了 Future<V>介面的所有方法，還具有自己的run方法，我們可以看下它的類圖
二 、Future與 FutureTask 使用與分析
1、使用Future時，我們需要實現Callable介面，並通過ExecutorService介面的submit方法獲取返回的Future物件，
2、使用FutureTask時，根據FutureTask的建構函式可以看到FutureTask既可以接收Callable的實現類，也可以接收Runnable的實現類。當你傳入的是Callable的實現類時，可以獲取執行緒執行的結果；傳入Runnable的實現類時，由於Runnable的實現沒有返回值，需要傳入一個你設定的執行緒完成標識，也就是result，然後當執行緒結束時會把你傳入的result原值返回給你，FutureTask的建構函式具體如下：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>｛
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW;// ensure visibility of callable
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
this.callable = Executors.callable(runnable, result);//runnable轉化為callable
this.state = NEW;// ensure visibility of callable
}
｝
接下來我們看下Future與FutureTask具體的使用程式碼：
// 執行任務 實現Runnable FutureTaskJobRunnable taskRun = new FutureTaskJobRunnable(); // 執行任務 實現Callable FutureTaskJobCallable taskCall = new FutureTaskJobCallable(); String val = "ok"; // 執行緒執行成功後把,返回你傳入的val值 FutureTask<String> futureTaskRun = new FutureTask<String>(taskRun, val); // 執行緒執行，返回執行緒執行的結果 FutureTask<String> futureTaskCall = new FutureTask<String>(taskCall); //宣告執行緒池 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); //Future Future<String> future =executor.submit(taskCall); System.out.println(future.get()); //FutureTask executor.submit(futureTaskCall); System.out.println(futureTaskCall.get()); //FutureTask自定義執行緒執行 new Thread(futureTaskRun).start(); System.out.println(futureTaskRun.get());
public class FutureTaskJobCallable implements Callable<String>{
public String call() throws Exception {
System.out.println("FutureTaskJobCallable已經執行了哦");
Thread.sleep(1000);
return "返回結果";
}
}
public class FutureTaskJobRunnable implements Runnable {
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("FutureTaskJobRunnable已經執行了哦");
}
}
根據上面的程式碼我們從ExecutorService介面中submit方法入手，看下AbstractExecutorService類對submit方法的具體實現。
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
execute(ftask);
return ftask;
}
public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
execute(ftask);
return ftask;
}
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
execute(ftask);
return ftask;
}
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
return new FutureTask<T>(runnable, value);
}
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
return new FutureTask<T>(callable);
}
可以看到當你使用submit方法提交任務時，都會通過newTaskFor方法轉換成FutureTask物件，所以我們具體分析下上面程式碼中的三種情況：
1、如果你傳入的是自己實現的Runaable類或者Callable類，那麼sumbit方法自然會幫你自動封裝為FutureTask物件，執行後通過Future物件獲取結果。
2、你傳入的已經是個自己構造的FutureTask物件，由於FutureTask其實是實現了Runnable介面的，它本身就是個Runaable實現類， sumbit方法還是會將它視為Runnable類來進行封裝，並最終會執行FutureTask自己的run方法，一系列實現都在你傳入的FutureTask物件內完成，所以你可以直接通過自己構建的FutureTask獲取結果；
3、自己單獨宣告執行緒執行，跟第2點類似，FutureTask本身就是個Runnabel實現類，自然可以做為引數傳入Thread執行；
那麼我們把自定義的Runnable、Callable實現類做為引數構造FutureTask後，FuttureTask是如何執行的呢，我們可以看下FuttureTask中具體的程式碼實現
//你傳入的Runnable與Callable實現類都會在建構函式中轉化為Callable
private Callable<V> callable;
public void run() {
if (state != NEW ||
!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
null, Thread.currentThread()))
return;
try {
Callable<V> c = callable;//你傳入的實現類
if (c != null && state == NEW) {
V result;//返回值
boolean ran;
try {
result = c.call();//執行後返回結果
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
result = null;
ran = false;
setException(ex);
}
if (ran)
set(result);
}
} finally {
// runner must be non-null until state is settled to
// prevent concurrent calls to run()
runner = null;
// state must be re-read after nulling runner to prevent
// leaked interrupts
int s = state;
if (s >= INTERRUPTING)
handlePossibleCancellationInterrupt(s);
}
}
可以看到FutureTask類本身的run方法，就是執行Runnable、Callable的實現類並獲取返回結果的過程。
所以ExecutorService介面中submit方法歸根結底還是要把你傳入的物件封裝成FutureTask物件，並通過FutureTask類的內部實現來獲取結果的，返回的Future介面物件也要依賴於FutureTask例項化的，所以無論是直接傳入自己的Runnable、Callable實現類還是構建FutureTask傳入，本質上都是通過FutureTask去實現，沒有什麼區別；
以上就是對Future與FutureTask兩者關係的一個大致的介紹與分析，其中如有不足與不正確的地方還望指出與海涵。