一次搞懂Runnable、Callable、Future、FutureTask 及應用

一次搞懂Runnable、Callable、Future、FutureTask 及應用

一般創建線程只有兩種方式,一種是繼承Thread,一種是實現Runnable接口。但是這兩種創建方式有一個致命的缺點就是沒有返回值,沒返回值就讓人很苦惱了啊。得用共享變量或者其他通信方式才能得到線程處理完的結果,就有點麻煩。

還有一般不提倡使用繼承Thread來創建線程方式,因為Java只有單繼承,不能繼承多個。但是Runnable是接口,所以可以讓你的實現類同時實現多個接口。而且之後要上線程池,如果之前你是用Runnable來實現的,那就可以直接傳入Runnable給線程池進行管理了!

在Java1.5之後就有了Callable、Future。這二種可以提供線程執行完的結果!

接下來簡單介紹下Runnable、Callable 、Future、 FutureTask。

Runnable

Runnable 是一個接口,簡單就一個方法,實現run方法,在run方法裡面編寫你要執行的代碼就行了,但是沒有任務返回接口,並且無法拋出異常。

一次搞懂Runnable、Callable、Future、FutureTask 及應用

簡單應用

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Callable

Callable也是一個接口,很簡單就一個call方法,在call方法裡面編寫你要執行的代碼就行了,返回的就是執行的結果了。和Runnable 差別就是它有返回的結果,並且可以拋出異常!一般配合ThreadPoolExecutor使用的

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簡單應用,它不能直接配合Thread 使用。

一次搞懂Runnable、Callable、Future、FutureTask 及應用

Future

Future也是一個接口,它可以對具體的Runnable或者Callable任務進行取消、判斷任務是否已取消、查詢任務是否完成、獲取任務結果。如果是Runnable的話返回的結果是null(下面會剖析為什麼Runnable的任務,Future還能返回結果)。接口裡面有以下幾個方法。注意兩個get方法都會阻塞當前調用get的線程,直到返回結果或者超時才會喚醒當前的線程

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簡單應用

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FutureTask

因為Future只是一個接口,所以是無法直接用來創建對象使用的,因此就有了下面的FutureTask。

FutureTask不是接口了,是個class。它實現了RunnableFuture接口

public class FutureTask implements RunnableFuture 

而RunnableFuture接口又繼承了Runnable和Future

public interface RunnableFuture extends Runnable, Future

因此它可以作為Runnable被線程執行,又可以有Future的那些操作。它的兩個構造器如下

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簡單應用

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線程池應用

一般情況我們在用多線程的時候都會上線程池,而且一般我們使用ThreadPoolExecutor來創建線程池,我的上篇文章已經講述了ThreadPoolExecutor,這裡再補充一下submit用法。

一次搞懂Runnable、Callable、Future、FutureTask 及應用

也就是說如果我們需要返回任務的執行結果我們就得調用submit方法而不是execute。

submit也不神秘就是封裝了一下我們的任務再execute

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newTaskFor方法是new了一個FutureTask返回。

所以三個方法其實都是把task轉成FutureTask,如果task是Callable,就直接賦值。如果是Runnable 就轉為Callable再賦值

task是Callable的情況

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task是Runnable 的情況

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看了源碼就揭開了神秘面紗了,就是因為Future需要返回結果,所以內部task必須是Callable,如果task是Runnable 我就造個假,偷天換日,在Runnable 外面包個Callable馬甲,返回的結果在構造時就寫好。

如果是調用Future> submit(Runnable task);提交任務,構造的時候就直接是RunnableFuture<void> ftask = newTaskFor(task, null);直接塞了個null。所以調用Future.get時,拿到的就是null。所以這樣有什麼用呢?就只用能來判斷任務已經執行完畢,就類似於Thread.join。/<void>

這還有個 Future submit(Runnable task, T result);你可能會奇怪這有啥用啊,你傳入一個result,Future.get的時候返回的不還是這個result嘛。是個沒錯,但是這樣用就行了!

一次搞懂Runnable、Callable、Future、FutureTask 及應用

這樣就可以得到修改後的結果了!

總結

綜上所述,知道了Runnable 和Callable 的區別,Callable 可以獲得任務結果和拋出異常,Runnable 沒結果沒異常拋出。

Future可以很容易的獲得異步執行的結果,並且對任務進行一些操控。並且get等待結果時會阻塞,所以當任務之間有依賴關係的時候,一個任務依賴另一個任務的結果,可以用Future的get來等待依賴的任務完成的結果。

FutureTask 就是具體的實現類,有Runnable 的特性又有Future的特性,內部包的是Callable ,當然也有接受Runnable 的構造器,只是會偷偷把Runnable 轉成Callable 來實現能返回結果的方法。


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