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Java多线程之Callable和Future

本篇说明的是Callable和Future,它俩很有意思的,一个产生结果,一个拿到结果。

Callable接口类似于Runnable,从名字就可以看出来了,但是Runnable不会返回结果,并且无法抛出返回结果的异常,而Callable功能更强大一些,被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被Future拿到,也就是说,Future可以拿到异步执行任务的返回值,下面来看一个简单的例子:

public class CallableAndFuture {

    public static void main(String[] args) {

        Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {

            public Integer call() throws Exception {

                return new Random().nextInt(100);

            }

        };

        FutureTask<Integer> future = new FutureTask<Integer>(callable);

        new Thread(future).start();

        try {

            Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情

            System.out.println(future.get());

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (ExecutionException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}        

FutureTask实现了两个接口,Runnable和Future,所以它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future得到Callable的返回值,那么这个组合的使用有什么好处呢?假设有一个很耗时的返回值需要计算,并且这个返回值不是立刻需要的话,那么就可以使用这个组合,用另一个线程去计算返回值,而当前线程在使用这个返回值之前可以做其它的操作,等到需要这个返回值时,再通过Future得到,岂不美哉!这里有一个Future模式的介绍:http://openhome.cc/Gossip/DesignPattern/FuturePattern.htm。

下面来看另一种方式使用Callable和Future,通过ExecutorService的submit方法执行Callable,并返回Future,代码如下:

public class CallableAndFuture {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();

        Future<Integer> future = threadPool.submit(new Callable<Integer>() {

            public Integer call() throws Exception {

                return new Random().nextInt(100);

            }

        });

        try {

            Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情

            System.out.println(future.get());

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (ExecutionException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

代码是不是简化了很多,ExecutorService继承自Executor,它的目的是为我们管理Thread对象,从而简化并发编程,Executor使我们无需显示的去管理线程的生命周期,是JDK 5之后启动任务的首选方式。

执行多个带返回值的任务,并取得多个返回值,代码如下:

public class CallableAndFuture {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

        CompletionService<Integer> cs = new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool);

        for(int i = 1; i < 5; i++) {

            final int taskID = i;

            cs.submit(new Callable<Integer>() {

                public Integer call() throws Exception {

                    return taskID;

                }

            });

        }

        // 可能做一些事情

        for(int i = 1; i < 5; i++) {

            try {

                System.out.println(cs.take().get());

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            } catch (ExecutionException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

其实也可以不使用CompletionService,可以先创建一个装Future类型的集合,用Executor提交的任务返回值添加到集合中,最后遍历集合取出数据,代码略。

这里再阐述一下:提交到CompletionService中的Future是按照完成的顺序排列的,这种做法中Future是按照添加的顺序排列的。

所以这两种方式的区别在于:

1. CompletionService.take 会获取并清除已经完成Task的结果,如果当前没有已经完成Task时,会阻塞。

2. “先创建一个装Future类型的集合,用Executor提交的任务返回值添加到集合中,最后遍历集合取出数据”——这种方法通常是按照Future加入的顺序。

两个方法最大的差别在于遍历 Future 的顺序,相对来说, CompletionService 的性能更高。考虑如下场景:多线程下载,结果用Future返回。第一个文件特别大,后面的文件很小。用方法1,能很快知道已经下载完文件的结果(不是第一个);而用方法2,必须等第一个文件下载结束后,才会获得其他文件的下载结果。

  • 原文:http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7451464

本文分享自微信公众号 - Java团长(javatuanzhang),作者:他山之石头

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2018-01-31

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