Java多線程中的Callable和Future詳解
前言
創(chuàng)建線程的兩種方式，一種是直接繼承Thread，另外一種就是實現(xiàn)Runnable接口。
這兩種方式都有一個缺陷就是：在執(zhí)行完任務(wù)之后無法獲取執(zhí)行結(jié)果。
如果需要獲取執(zhí)行結(jié)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(wù)執(zhí)行完畢之后得到任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。
一、Runnable接口
先看一下java.lang.Runnable吧，它是一個接口，在它里面只聲明了一個run()方法：
public interface Runnable {
public abstract void run();
}由于run()方法返回值為void類型，所以在執(zhí)行完任務(wù)之后無法返回任何結(jié)果。
二、Callable接口
Callable接口位于java.util.concurrent包下，在它里面也只聲明了一個方法，只不過這個方法叫做call()。
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}可以看到，這是一個泛型接口，call()函數(shù)返回的類型就是傳遞進來的V類型。
Callable接口可以看作是Runnable接口的補充，call方法帶有返回值，并且可以拋出異常。
三、FutureTask類
如何獲取Callable的返回結(jié)果呢？一般是通過FutureTask這個中間媒介來實現(xiàn)的。
整體的流程是這樣的：把Callable實例當作參數(shù)，生成一個FutureTask的對象，然后把這個對象當作一個Runnable，作為參數(shù)另起線程。
3.1 FutureTask的結(jié)構(gòu)
3.2 FutureTask的啟動
由于FutureTask實現(xiàn)了Runnable，因此它既可以通過Thread包裝來直接執(zhí)行，也可以提交給ExecuteService來執(zhí)行。
下面以Thread包裝線程方式啟動來說明一下。
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Callable<Integer> call = new Callable<Integer>() {
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("計算線程正在計算結(jié)果...");
Thread.sleep(3000);
return 1;
}
};
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(call);
Thread thread = new Thread(task);
thread.start();
System.out.println("main線程干點別的...");
Integer result = task.get();
System.out.println("從計算線程拿到的結(jié)果為：" + result);
}
}四、Future接口
FutureTask繼承體系中的核心接口是Future。
Future的核心思想是：一個方法，計算過程可能非常耗時，等待方法返回，顯然不明智?？梢栽谡{(diào)用方法的時候，立馬返回一個Future，可以通過Future這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)去控制方法f的計算過程。
這里的控制包括：
- get方法：獲取計算結(jié)果（如果還沒計算完，也是必須等待的）
- cancel方法：還沒計算完，可以取消計算過程
- isDone方法：判斷是否計算完
- isCancelled方法：判斷計算是否被取消
補充：同樣是獲取線程的計算結(jié)果，Java則顯得很繁瑣，而C語言的實現(xiàn)則簡單的多。
看下面的例子
假設(shè)有兩個函數(shù)：
void * dose_do(void * a) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
sleep(1);
puts("does_do");
}
return NULL;
}
void * dose_not(void * a) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
sleep(1);
puts("does_not");
}
return NULL;
}這兩個函數(shù)都返回了void指針，因為void指針可以指向存儲器中任何數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，線程函數(shù)的返回類必須是void *。
1、創(chuàng)建線程
創(chuàng)建線程可以使用多種線程庫，在此我們使用最流行的一種：POSIX線程庫，也叫pthread。
必須包含#include <pthread.h>頭文件。
我們使用pthread_create() 函數(shù)創(chuàng)建并運行一個線程，而且每個線程都需要把線程信息保存在一個pthread_t類型的數(shù)據(jù)中。
// 線程對象
pthread_t t0;
pthread_t t1;
if (pthread_create(&t0, NULL, dose_not, NULL) == -1) {
error("無法創(chuàng)建線程t0");
}
if (pthread_create(&t1, NULL, dose_do, NULL) == -1) {
error("無法創(chuàng)建線程t1");
}2、獲取線程返回值
上邊的兩個函數(shù)將會獨立的在線程中運行直到結(jié)束，但是我們需要知道這兩個函數(shù)什么時候結(jié)束?？梢允褂胮thread_join()函數(shù)等待函數(shù)結(jié)束，它會接受線程函數(shù)的返回值，并保存在一個void *類型的數(shù)據(jù)中。那么這個函數(shù)是如何得知線程結(jié)束的呢？當?shù)玫骄€程函數(shù)的返回值的時候，就表明線程函數(shù)結(jié)束了。這也是為什么線程函數(shù)必須要有返回值的原因。
void *result;
if (pthread_join(t0, &result) == -1) {
error("無法回收線程t0");
}
if (pthread_join(t1, &result) == -1) {
error("無法回收線程t1");
}我們來看全部代碼：
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
// 錯誤處理函數(shù)
void error(char *msg) {
fprintf(stderr, "Error: %s %s", msg, strerror(errno));
exit(1);
}
void * dose_not(void * a) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
sleep(1);
puts("does_not");
}
return NULL;
}
void * dose_do(void * a) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
sleep(1);
puts("does_do");
}
return NULL;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// 線程對象
pthread_t t0;
pthread_t t1;
if (pthread_create(&t0, NULL, dose_not, NULL) == -1) {
error("無法創(chuàng)建線程t0");
}
if (pthread_create(&t1, NULL, dose_do, NULL) == -1) {
error("無法創(chuàng)建線程t1");
}
void *result;
if (pthread_join(t0, &result) == -1) {
error("無法回收線程t0");
}
if (pthread_join(t1, &result) == -1) {
error("無法回收線程t1");
}
return 0;
}到此這篇關(guān)于Java多線程中的Callable和Future詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java多線程Callable和Future內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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