Java并发35:Callable+Future系列--Future接口学习笔记

1.Future接口概述

Future接口代表着异步计算的结果。

Future接口提供了一些方法：查看计算是否完成、等待计算完成和获取计算结果。

只有在计算完成时，才能通过get()方法获取计算结果，必要时程序会阻塞直到计算完成。

取消计算是通过方法cancel()执行的。

此外，还提供了一些其他的方法用于确认任务是否正常(isDone())或者是否取消(isCancelled())。

一旦一个计算已经完成，则这个计算不能再被取消。

如果你因为可取消性而想使用Future接口，但是又不能提供一个可用的计算结果，那么你可以将其声明为Future<?>类型，并且以null值作为返回值。

示例用法

interface ArchiveSearcher {
    String search(String target);
}
class App {
    ExecutorService executor = ...
    ArchiveSearcher searcher = ...

    void showSearch(final String target)
            throws InterruptedException {
        Future<String> future
                = executor.submit(new Callable<String>() {
            public String call() {
                return searcher.search(target);
            }
        });
        displayOtherThings(); // do other things while searching
        try {
            displayText(future.get()); // use future
        } catch (ExecutionException ex) {
            cleanup();
            return;
        }
    }
}

谨记一致性影响：

一个线程池中异步计算的结果 happens-before 另一个线程中Future.get()方法之后的操作。

也就是说： 一个线程池中异步计算的结果 对 另一个线程中 Future.get()方法 之后的操作 可见。

2.Future的方法说明

Future的方法如下：

1.isDone():任务是否完成

2.isCancelled():任务是否取消了

3.cancel(mayInterruptIfRunning):

取消任务：

• mayInterruptIfRunning = true：如果任务在运行，则即使中断任务，也要取消任务。
• mayInterruptIfRunning = false：如果任务在运行，则等待任务运行完毕，再取消任务。

4.get():

阻塞的的获取计算结果，直到发生以下三种情况之一：

• 获取了计算结果，返回结果。
• 当前线程被中断被中断，抛出InterruptedException异常。
• 计算出错，则抛出ExecutionException异常。

5.get(timeout,TimeUnit):

在限定时间内，阻塞的的获取计算结果，直到发生以下四种情况之一：

• 获取了计算结果，则返回结果。
• 当前线程被中断被中断，则抛出InterruptedException异常
• 计算出错，则抛出ExecutionException异常。
• 等待时间超时，则抛出TimeoutException异常。

3.实例练习

练习目的：熟悉Future各方法的使用。

练习描述：

isDone()和isCancelled()的使用
cancel(true)的使用
get(timeout,TimeUnit)的使用
get()的使用
实例代码：

//定义一个线程池
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
//定义一个Callable对象
Callable callable = new Callable() {
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        //模拟开始计算
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            //e.printStackTrace();
            System.out.println("正在计算，被取消了");
        }
        //计算结束，返回结果
        return 100;
    }
};
//提交一个Callable任务，返回一个Future对象
Future<Integer> future = executorService.submit(callable);

try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
//isDone():任务是否完成
System.out.println("1000ms的时候计算是否完成：" + future.isDone());
//isCancelled():任务是否取消了
System.out.println("1000ms的时候计算是否取消：" + future.isCancelled());

System.out.println();
//cancel取消-true表示即使在运行也取消，false表示如果没运行可以取消
future.cancel(true);
try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
//isDone():任务是否完成
System.out.println("cancel之后计算是否完成：" + future.isDone());
//isCancelled():任务是否取消了
System.out.println("cancel之后计算是否取消：" + future.isCancelled());

System.out.println();
try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
//再次提交一个Callable任务，返回一个Future对象
future = executorService.submit(callable);

//在2秒时限内尝试去获取
//获取到则返回结果
//获取不到则返回
try {
    System.out.println("在2秒时限内尝试去获取：" + future.get(2, TimeUnit.SECONDS));
} catch (TimeoutException e) {
    //e.printStackTrace();
    System.out.println("timeout超时，抛出TimeoutException异常");
} catch (InterruptedException e) {
    //e.printStackTrace();
    System.out.println("线程interrupt，抛出InterruptedException异常");
} catch (ExecutionException e) {
    //e.printStackTrace();
    System.out.println("执行出错，抛出ExecutionException异常");
}
//isDone():任务是否完成
System.out.println("get(timeout,TimeUnit)超时之后，计算是否完成：" + future.isDone());
//isCancelled():任务是否取消了
System.out.println("get(timeout,TimeUnit)超时之后，cancel之后计算是否取消：" + future.isCancelled());

System.out.println();
//阻塞的等待计算结果，直到获取计算结果
try {
    System.out.println("阻塞的等待计算结果，直到获取计算结果：" + future.get());
} catch (InterruptedException e) {
    //e.printStackTrace();
    System.out.println("线程interrupt，抛出InterruptedException异常");
} catch (ExecutionException e) {
    //e.printStackTrace();
    System.out.println("执行出错，抛出ExecutionException异常");
}
//isDone():任务是否完成
System.out.println("get()之后，计算是否完成：" + future.isDone());
//isCancelled():任务是否取消了
System.out.println("get()之后，cancel之后计算是否取消：" + future.isCancelled());

//取消线程池
executorService.shutdown();

运行结果：

1000ms的时候计算是否完成：false
1000ms的时候计算是否取消：false

正在计算，被取消了
cancel之后计算是否完成：true
cancel之后计算是否取消：true

timeout超时，抛出TimeoutException异常
get(timeout,TimeUnit)超时之后，计算是否完成：false
get(timeout,TimeUnit)超时之后，cancel之后计算是否取消：false

阻塞的等待计算结果，直到获取计算结果：100
get()之后，计算是否完成：true
get()之后，cancel之后计算是否取消：false