Java多线程——Callable、Future和FutureTask

时间：2022-09-04 17:28:48

通过Thread或Runnable创建的线程，都需要重写run方法，而run方法的返回是void的，所以使用这种方式无法获取线程执行结果。但java提供了其他类和方法来获取线程执行结果，主要的类有Callable、Future和FutureTask。

Callable

Callable是个泛型接口 Callable ，该接口中只有个call（）方法，并且返回值也为 V，常和ExecutorService中的 submit 方法配合使用。

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);

Future

Future可以对具体的 Runnable 或者 Callable 任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等操作。可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。

Future 接口中有5个方法：

cancel（）方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false；

isCancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true；

isDone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；

get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；

get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

FutureTask

FutureTask类实现了 RunnableFuture 接口，RunnableFuture 继承了 Runnable 接口和 Future 接口，所以FutureTask既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。

FutureTask提供了2个构造器：

public FutureTask(Callable<V> callable) {
}

所以实现了Callable的对象可以通过该构造器得到一个FutureTask，而FutureTask可以直接给线程来执行，然后通过FutureTask取回执行结果。

public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
    this.callable = Executors.callable(runnable, result);
    this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
}

可以看出该构造器通过 Executors.callable（） 把Runnable转换为Callable，其内部使用了适配器 RunnableAdapter。因此FutureTask实现了Future、Runnable，又是包装了Callable( 如果是Runnable最终也会被转换为Callable )， 它是这两者的合体。

示例代码

ExecutorService的两个方法：

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
Future<?> submit(Runnable task);

可以看出，通过第一个方法直接执行Callable，然后从Future中获取结果；或者用 FutureTask(Callable callable) 构造个FutureTask（它实现了Runable接口）对象用第二个方法获取返回结果，或者直接就在一个线程中执行。

代码实现：

public class ThreadCallablePractice {

public void callableTest() throws Exception{

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        Future<String> future = executorService.submit(new Task());
        executorService.shutdown();
        System.out.println(future.get());
    }

public void futureTaskTest() throws Exception{
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(new Task());
//new Thread(futureTask).start();
//或者仍用线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        executorService.submit(futureTask);
        executorService.shutdown();
        System.out.println(futureTask.get());
    }

public static void main(String[] args) throws Exception{
        ThreadCallablePractice practice = new ThreadCallablePractice();
//practice.callableTest();
        practice.futureTaskTest();

    }
}

class Task implements Callable<String>{

public String call(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is working");
return "callable result";
    }
}

运行结果

pool-1-thread-1 is working
callable result

参考资料

Java并发编程：Callable、Future和FutureTask
Callable和Future、FutureTask的使用
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