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java多線程Callable跟Future對比

本篇內容介紹了“java多線程Callable跟Future對比”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

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1、首先說一下創(chuàng)建線程的方式

  • new Thread跟實現(xiàn)Runnable接口的弊端
    (1)、每次new Thread新建對象性能差。
    (2)、線程缺乏統(tǒng)一管理，可能無限制新建線程，相互之間競爭，及可能占用過多系統(tǒng)資源導致死機或oom。
    (3)、缺乏更多功能，如定時執(zhí)行、定期執(zhí)行、線程中斷。
    (4)、最大的一個弊端就是這兩種方式在執(zhí)行完任務之后無法獲取執(zhí)行結果。
    (5)、如果需要獲取執(zhí)行結果，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。

2、Callable和Future出現(xiàn)的原因

而自從Java 1.5開始，就提供了Callable和Future，通過它們可以在任務執(zhí)行完畢之后得到任務執(zhí)行結果。

Callable和Future介紹

(1)、Callable接口代表一段可以調用并返回結果的代碼。
(2)、Future接口表示異步任務，是還沒有完成的任務給出的未來結果。
(3)、所以說Callable用于產生結果，F(xiàn)uture用于獲取結果。

Callable接口使用泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了一些有用的方法在線程池中執(zhí)行Callable內的任務。由于Callable任務是并行的（并行就是整體看上去是并行的，其實在某個時間點只有一個線程在執(zhí)行），我們必須等待它返回的結果。

Callable與Runnable的對比

Runnable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)行完任務之后無法返回任何結果。

Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一個接口，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> {
    /**
     * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
     *
     * [@return](https://my.oschina.net/u/556800) computed result
     * [@throws](https://my.oschina.net/throws) Exception if unable to compute a result
     */
    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。

那么怎么使用Callable呢？

一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明了若干個submit方法的重載版本：

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

第一個submit方法里面的參數(shù)類型就是Callable

暫時只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合來使用的，具體的使用方法講在后面講述。 一般情況下我們使用第一個submit方法和第三個submit方法，第二個submit方法很少使用。

Future的介紹

Future就是對于具體的Runnable或者Callable任務的執(zhí)行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時可以通過get方法獲取執(zhí)行結果，該方法會阻塞直到任務返回結果。
Future類位于java.util.concurrent包下，它是一個接口：

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接口中聲明了5個方法，下面依次解釋每個方法的作用：

  • cancel:
    用來取消任務，如果取消任務成功則返回true，如果取消任務失敗則返回false。參數(shù)mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執(zhí)行卻沒有執(zhí)行完畢的任務，如果設置true，則表示可以取消正在執(zhí)行過程中的任務。如果任務已經(jīng)完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，此方法肯定返回false，即如果取消已經(jīng)完成的任務會返回false；如果任務正在執(zhí)行，若mayInterruptIfRunning設置為true，則返回true，若mayInterruptIfRunning設置為false，則返回false；如果任務還沒有執(zhí)行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，肯定返回true

  • isCancelled:
    表示任務是否被取消成功，如果在任務正常完成前被取消成功，則返回 true。

  • isDone:
    表示任務是否已經(jīng)完成，若任務完成，則返回true；

  • get():
    用來獲取執(zhí)行結果，這個方法會產生阻塞，會一直等到任務執(zhí)行完畢才返回。

  • get(long timeout, TimeUnit unit):用來獲取執(zhí)行結果，如果在指定時間內，還沒獲取到結果，就直接返回null。

也就是說Future提供了三種功能：

  • 判斷任務是否完成；

  • 能夠中斷任務；

  • 能夠獲取任務執(zhí)行結果。

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

FutureTask介紹

FutureTask實現(xiàn)了RunnableFuture接口，這個接口的定義如下：

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {  
    void run();  
}

可以看到這個接口實現(xiàn)了Runnable和Future接口，接口中的具體實現(xiàn)由FutureTask來實現(xiàn)。這個類的兩個構造方法如下 ：

    public FutureTask(Callable<V> callable) {  
        if (callable == null)  
            throw new NullPointerException();  
        sync = new Sync(callable);  
    }  
    public FutureTask(Runnable runnable, V result) {  
        sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result));  
    }

如上提供了兩個構造函數(shù)，一個以Callable為參數(shù)，另外一個以Runnable為參數(shù)。這些類之間的關聯(lián)對于任務建模的辦法非常靈活，允許你基于FutureTask的Runnable特性（因為它實現(xiàn)了Runnable接口），把任務寫成Callable，然后封裝進一個由執(zhí)行者調度并在必要時可以取消的FutureTask。

FutureTask可以由執(zhí)行者調度，這一點很關鍵。它對外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的組合：get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run()，而run()方法通常都是由執(zhí)行者調用，我們基本上不需要直接調用它。

3、FutureTask實例

public class MyCallable implements Callable<String> {  
    private long waitTime;   
    public MyCallable(int timeInMillis){   
        this.waitTime=timeInMillis;  
    }  
    [@Override](https://my.oschina.net/u/1162528)  
    public String call() throws Exception {  
        Thread.sleep(waitTime);  
        //return the thread name executing this callable task  
        return Thread.currentThread().getName();  
    }  

}  
public class FutureTaskExample {  
     public static void main(String[] args) {  
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);          // 創(chuàng)建線程池并返回ExecutorService實例  
        MyCallable callable1 = new MyCallable(1000);                         // 要執(zhí)行的任務  
        MyCallable callable2 = new MyCallable(2000);  
        FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(callable1);// 將Callable寫的任務封裝到一個由執(zhí)行者調度的FutureTask對象  
        FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(callable2);  
        executor.execute(futureTask1);  // 執(zhí)行任務  
        executor.execute(futureTask2);    


        或者執(zhí)行下面的方法
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);        // 創(chuàng)建線程池并返回ExecutorService實例  （單例的）
        MyCallable callable1 = new MyCallable(1000);//線程1
        MyCallable callable2 = new MyCallable(2000);線程2
        Future<String> s1 = executor.submit(callable1);//會創(chuàng)建FutureTask 并且會執(zhí)行execute方法
        Future<String> s2 = executor.submit(callable2);//會創(chuàng)建FutureTask 并且會執(zhí)行execute方法
	while (true) {  
            try {  
                if(futureTask1.isDone() && futureTask2.isDone()){//  兩個任務都完成  
                    System.out.println("Done");  
                    executor.shutdown();                          // 關閉線程池和服務   
                    return;  
                }  

                if(!futureTask1.isDone()){ // 任務1沒有完成，會等待，直到任務完成  
                    System.out.println("FutureTask1 output="+futureTask1.get());  
                }  

                System.out.println("Waiting for FutureTask2 to complete");  
                String s = futureTask2.get(200L, TimeUnit.MILLISECONDS);  
                if(s !=null){  
                    System.out.println("FutureTask2 output="+s);  
                }  
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }catch(TimeoutException e){  
                //do nothing  
            }  
        }  
    }  
}

運行如上程序后，可以看到一段時間內沒有輸出，因為get()方法等待任務執(zhí)行完成然后才輸出內容.

輸出結果如下：

FutureTask1 output=pool-1-thread-1
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
Waiting for FutureTask2 to complete
FutureTask2 output=pool-1-thread-2
Done

綜上所述，Callable和Future的出現(xiàn)是為了讓線程變得可以控制，并且可以返回線程執(zhí)行的結果

項目中的使用實例，多線程導入學員信息

1.創(chuàng)建線程池

/**
 * Created by ds on 2017/6/29.
 */
[@Component](https://my.oschina.net/u/3907912)
public class ThreadPool4ImportStudent {

    volatile private static ExecutorService instance = null;

    private ThreadPool4ImportStudent(){}

    public static ExecutorService getInstance() {
        try {
            if(instance != null){

            }else{
                Thread.sleep(300);
                synchronized (ThreadPool4ImportStudent.class) {
                    if(instance == null){
                        instance = Executors.newFixedThreadPool(10);
                    }
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return instance;
    }
}

上面的方法 創(chuàng)建了線程池，并且注入了相關的mapper類

2.創(chuàng)建線程

public class ThreadImportStudents implements Callable<List<Integer>> {

    public static final String IMPORT_TYPE_STUDENT = "IMPORT_TYPE_STUDENT";
    public static final String IMPORT_TYPE_VIP = "IMPORT_TYPE_VIP";
    Log log_student = LogFactory.getLog("student");
    List<Integer> ids = new ArrayList<>();
    private String type;
    private Map<String, List<String>> allStudents;
    private List<ImportRowVo> students;
    private Integer userId;
    private Integer vipRecordId;
    private boolean is_custom;
    private StudentImportRecord record;

    private Date date = new Date();
	private Map<String, ImportFieldVo> importTemplateMap;
	private Integer companyId;
	private Integer schoolId;

	public ThreadImportStudents(String type, Map<String, List<String>> allStudents, Map<String, ImportFieldVo> importTemplateMap, List<ImportRowVo> students,
			Integer userId, StudentImportRecord record, Integer vipRecordId, boolean is_custom, Integer companyId, Integer schoolId) {
		this.type = type;
		this.allStudents = allStudents;
		this.importTemplateMap = importTemplateMap;
		this.students = students;
		this.userId = userId;
		this.record = record;
		this.vipRecordId = vipRecordId;
		this.is_custom = is_custom;
		this.companyId = companyId;
		this.schoolId = schoolId;
	}

    [@Override](https://my.oschina.net/u/1162528)
    public List<Integer> call() throws Exception {
    	try {
    	      return insertOrUpdate();
	    } catch (Exception e) {
	      e.printStackTrace();
	    }
            return null;
    }
}

上面的類是屬于批量添加學員的線程類，實現(xiàn)了Callable接口并重寫了call方法，返回所有插入學員的id集合。

3、業(yè)務類通過Future控制線程

List<Integer> studentIds = new ArrayList<Integer>();
List<Future<List<Integer>>> ids = new ArrayList<Future<List<Integer>>>();
Future<List<Integer>> stuId = ThreadPool4ImportStudent.getInstance().submit(new ThreadImportStudents(type, allStudents, importTemplateMap,
					student_list, userId, record, vo.getId(), is_custom, students.getCompanyId(), students.getSchoolId()));
ids.add(stuId);
for (Future<List<Integer>> id:ids) {
	try {
            List<Integer> idl=id.get();
            if(idl!=null){
                 for(Integer idi:idl){
                        if(idi==null){
                            error++;
                        }
                    }
                    studentIds.addAll(idl);
             }
	    }catch (Exception e){}
}

“java多線程Callable跟Future對比”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關的知識可以關注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！

文章名稱：java多線程Callable跟Future對比
URL鏈接：http://jinyejixie.com/article6/pdcdig.html

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