java并发编程--Runnable Callable及Future

1.Runnable

Runnable是个接口，使用很简单：

1. 实现该接口并重写run方法

2. 利用该类的对象创建线程

3. 线程启动时就会自动调用该对象的run方法

通常在开发中结合ExecutorService使用,将任务的提交与任务的执行解耦开,同时也能更好地利用Executor提供的各种特性

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
                   executor.submit(new Runnable() { 
                        public void run() {
                               //TODO
                        }
                    });
executor.shutdown();

相对于继承Thread来创建线程方式，使用Runnable可以让你的实现类同时实现多个接口，而相对于Callable及Future，Runnable方法并不返回任务执行结果且不能抛出异常

2.Callable

与Runnable不同的是，Callable是个泛型参数化接口，并能返回线程的执行结果，且能在无法正常计算时抛出异常

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

1. Callable并不像Runnable那样通过Thread的start方法就能启动实现类的run方法，所以它通常利用ExecutorService的submit方法去启动call方法自执行任务，而ExecutorService的submit又返回一个Future类型的结果，因此Callable通常也与Future一起使用

 ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
     Future<String> future = pool.submit(new Callable{
           public void call(){
                   //TODO
           }
    });

或者利用FutureTask封装Callable再由Thread去启动（少用）

FutureTask<String> task = new FutureTask(new Callable{
        public void call(){
              //TODO
        }
  });
 Thead thread = new Thread(task);
 thread.start();

2. 通过Executors.callbale(Runnable task,T result)可以执行Runnable并返回"结果"，但是这个结果并不是Runnable的执行结果(Runnable的run方法是void类型)，而是执行者预定义的结果，这点可以从其实现原理RunnableAdpter源码看出

public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) {
     if (task == null)
          throw new NullPointerException();
       return new RunnableAdapter<T>(task, result);//通过RunnableAdapter实现
}
    
static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {
     final Runnable task;
     final T result;
     RunnableAdapter(Runnable task, T result) {
            this.task = task;
            this.result = result;
     }
     public T call() {
        task.run();
        return result; //将传入的结果的直接返回
     }
   }

Runnable与Callable不同点：

1. Runnable不返回任务执行结果，Callable可返回任务执行结果

2. Callable在任务无法计算结果时抛出异常，而Runnable不能

3. Runnable任务可直接由Thread的start方法或ExecutorService的submit方法去执行

 

3.Future

Future保存异步计算的结果,可以在我们执行任务时去做其他工作，并提供了以下几个方法

* cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：试图取消执行的任务，参数为true时直接中断正在执行的任务，否则直到当前任务执行完成，成功取消后返回true，否则返回false

* isCancel()：判断任务是否在正常执行完前被取消的，如果是则返回true

* isDone()：判断任务是否已完成

* get()：等待计算结果的返回，如果计算被取消了则抛出

* get(long timeout,TimeUtil unit)：设定计算结果的返回时间，如果在规定时间内没有返回计算结果则抛出TimeOutException

使用Future的好处：

1. 获取任务的结果，判断任务是否完成，中断任务

1. Future的get方法很好的替代的了Thread.join或Thread,join(long millis)

2. Future的get方法可以判断程序代码(任务)的执行是否超时，如：

try{
      future.get(60,TimeUtil.SECOND);
 }catch(TimeoutException timeout){
      log4j.log("任务越野，将被取消！！");
      future.cancel();
 }

4.FutureTask

FutureTask实现了RunnableFuture接口，提供了即可以使用Runnable来执行任务，又可以使用Future执行任务并取得结果的构造器，所以可以利用FutureTask去封装Runnable或Callable对象，之后再submit任务

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

5.应用

查找包含某关键字的文件个数：每个文件启动一个线程去查找关键字

public class FileSearchTask {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        String path = args[0];
        String keyword = args[1];
        int c = 0;
        File[] files = new File(path).listFiles();
        ArrayList<Future<Integer>> rs = new ArrayList<>();
        for(File file: files){  //每个文件启动一个task去查找
            MatchCount count = new MatchCount();
            count.file = file;
            count.keyword = keyword;
            FutureTask<Integer> task = new FutureTask(count);
            rs.add(task); //将任务返回的结果添加到集合中
            Thread thread = new Thread(task);
            thread.start();
        }

        for(Future<Integer> f: rs){
            c += f.get(); //迭代返回结果并累加
        }
        System.out.println("包含关键字的总文件数为：" + c);
    }
}

class  MatchCount implements Callable<Integer>{
    public File file;
    public String keyword;
    private  Integer count = 0;

    public Integer call() throws Exception {   //call封装线程所需做的任务
        if(search(file))
              count ++;
        return count;
    }

    public boolean search(File file){
        boolean founded = false;
        try(Scanner scanner = new Scanner(new FileInputStream(file))){
            while(!founded && scanner.hasNextLine()){
                if (scanner.nextLine().contains(keyword))
                    founded = true;
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return  founded;
    }
}

Java并发编程相关的例子:https://github.com/MOBIN-F/Thread