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Java Future FutureTask 案例

Posted by Kylin Soong on Jan 6, 2015 categorized as java

Future 类位于 java.util.concurrent 包下，它是一个接口：

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 接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：

  • 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。参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayInterruptIfRunning设置为true，则返回true，若mayInterruptIfRunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayInterruptIfRunning为true还是false，肯定返回true。
  • 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

也就是说 Future 提供了三种功能：判断任务是否完成, 能够中断任务, 能够获取任务执行结果.

FutureTask 为 RunnableFuture 接口的实现类，同位于 java.util.concurrent 包下，它的 UML 类图如下：

UML of FutureTask

可以看出 RunnableFuture 继承了 Runnable 接口和 Future 接口，而 FutureTask 实现了 RunnableFuture 接口。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。

FutureTask 提供了2个构造方法：

public FutureTask(Callable<V> callable) {}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {}

案例一: Callable + Future 获取执行结果示例

Task 类实现了 Callable 接口

Example.1 - Task

call() 方法执行到 27 行 sleep 5 秒钟，然后进行 1 到 100 累加。

Example.1 - Run

如上代码，创建一个线程池，执行 Callable Task，通过返回的 Future 结果测试 Future 的 get() 方法。程序运行输出结果：

子线程在进行计算
主线程在执行任务
task运行结果4950
所有任务执行完毕

完整代码

案例二: Callable + Future 以及判断任务是否完成示例

Task 类实现了 Callable 接口

Example.2 - Task

call() 方法执行到 27 行 sleep 20 秒钟，然后进行 1 到 100 累加。

Example.2 - Run

如上代码，创建一个线程池，执行 Callable Task，通过返回的 Future 结果测试 Future 的 isDone(), isCancelled(), get(long timeout, TimeUnit unit) 等方法。程序运行输出结果：

子线程在进行计算
主线程在执行任务
task 是否结束: false
task 是否取消: false
task 运行出错: java.util.concurrent.TimeoutException
task 是否结束: true
task 是否取消: true

完整代码

案例三: Callable + FutureTask 获取执行结果示例

Task 类实现了 Callable 接口

Example.3 - Task

call() 方法执行到 27 行 sleep 5 秒钟，然后进行 1 到 100 累加。

Example.3 - Run

如上代码，创建一个 FutureTask，Callable Task作为构造函数的参数，随后启动一个线程并启动执行 FutureTask，测试 FutureTask 的 get() 方法。程序运行输出结果：

子线程在进行计算
主线程在执行任务
task运行结果4950
所有任务执行完毕

完整代码

案例四: Callable + FutureTask 以及判断任务是否完成示例

Task 类实现了 Callable 接口

Example.4 - Task

call() 方法执行到 27 行 sleep 5 秒钟，然后进行 1 到 100 累加。

Example.4 - Run

如上代码，创建一个 FutureTask，Callable Task作为构造函数的参数，随后启动一个线程并启动执行 FutureTask，测试 FutureTask 的 isDone(), isCancelled(), get(long timeout, TimeUnit unit) 等方法。程序运行输出结果：

子线程在进行计算
主线程在执行任务
task 是否结束: false
task 是否取消: false
task 是否结束: true
task 是否取消: true
任务取消

完整代码

案例五: Runnable + FutureTask 获取执行结果示例

Task 类实现了 Runnable 接口，且它又一个 Result 属性为构造方法的参数

Example.5 - Task

run() 方法执行到 42 行 sleep 5 秒钟，然后进行 1 到 100 累加。

Example.5 - Run

如上代码，创建一个 FutureTask，Runnable Task 和 Result 作为构造函数的参数，随后启动一个线程并启动执行 FutureTask，测试 FutureTask 的 get(t) 方法。程序运行输出结果：

子线程在进行计算
主线程在执行任务
task运行结果4950
所有任务执行完毕

完整代码