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FutureTask结合了Future和Runnable接口#xff0c;它能够异步执行任务#xff0c;提高程序响应性#xff0c;可以获取任务执行结果#xff0c;并且支持任务取消机制#xff0c;提高了灵活性#xff0c;同时#xff0c;它简化了并发编程#xff0c;使多线程开…
内容概要
FutureTask结合了Future和Runnable接口它能够异步执行任务提高程序响应性可以获取任务执行结果并且支持任务取消机制提高了灵活性同时它简化了并发编程使多线程开发更加便捷。
核心概念
FutureTask主要用来解决异步计算的问题它提供了一种便捷的方式可以将耗时的计算任务提交给另一个线程去执行而当前线程可以继续执行其他任务从而实现并发执行的效果它实现了Future和Runnable接口因此它既可以作为Runnable被线程执行又可以作为Future得到计算结果当把FutureTask提交给ExecutorService执行后它会返回一个表示异步计算结果的Future对象这个Future对象检查计算是否完成并获取计算的结果。
FutureTask主要用来解决以下问题
异步执行当有一个耗时的计算任务并且不想阻塞当前线程的执行时可以使用FutureTask将任务提交给另一个线程去执行这样当前线程可以继续执行其他任务提高了整体的执行效率。获取计算结果FutureTask提供了检查计算是否完成并获取计算结果的方法可以使用Future.get()方法来获取计算结果如果计算还没有完成这个方法会阻塞直到计算完成为止。这使得可以在需要的时候方便地获取异步计算的结果。异常处理如果异步计算抛出了异常那么调用Future.get()方法时会抛出ExecutionException这样可以在获取计算结果的同时方便地处理异步计算中可能出现的异常。任务取消通过Future.cancel()方法可以取消还没有开始的或者正在进行的异步计算这为提供了更多的灵活性可以根据需要动态地控制异步计算的执行。
代码案例
import java.util.concurrent.*; // 定义一个Callable任务它实现了call()方法该方法有返回值
class MyCallableTask implements CallableInteger { private int num; public MyCallableTask(int num) { this.num num; } Override public Integer call() throws Exception { // 模拟耗时操作比如计算一个数的平方 int result num * num; System.out.println(计算完成: result); return result; }
} public class FutureTaskDemo { public static void main(String[] args) { // 创建一个ExecutorService用于执行异步任务 ExecutorService executor Executors.newSingleThreadExecutor(); // 创建一个Callable任务实例 CallableInteger callableTask new MyCallableTask(5); // 使用FutureTask包装Callable任务 FutureTaskInteger futureTask new FutureTask(callableTask); // 提交FutureTask到ExecutorService中执行但是这里有个问题 // executor.submit(futureTask); // 这行代码实际上是错误的因为futureTask已经被明确指定了任务 // 正确的做法是直接提交Callable任务给ExecutorService并获得Future引用 FutureInteger future executor.submit(callableTask); // 在这里可以做其他事情而Callable任务在另一个线程中异步执行 try { // 获取异步计算的结果如果计算还没完成get()方法会阻塞 Integer result future.get(); // 注意这里使用的是future而不是futureTask System.out.println(获取到的结果是: result); } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { // 处理可能的异常 e.printStackTrace(); } finally { // 关闭ExecutorService executor.shutdown(); } }
}在上述代码中
MyCallableTask类实现了Callable接口并覆盖了call()方法该方法计算一个数的平方并返回结果。FutureTaskDemo类的main方法中创建一个ExecutorService实例用于执行异步任务。然后创建一个Callable任务实例并使用FutureTask将其包装起来将FutureTask提交到ExecutorService中执行。最后通过调用futureTask.get()方法来获取异步计算的结果如果计算还没完成get()方法会阻塞直到结果可用为止。
代码输出如下结果
计算完成: 25
获取到的结果是: 25核心API
FutureTask 它实现了 Future 和 Runnable 接口因此既可以作为异步计算的结果也可以作为 Runnable 被执行FutureTask 通常用于那些需要计算结果的异步计算场景下面是 FutureTask 中一些重要方法的简要说明
FutureTask(CallableV callable) 构造函数 创建一个 FutureTask该任务将调用给定的 Callable 对象来计算其结果。 void run() 开始执行计算任务这个方法通常在另一个线程中调用例如在通过 Thread 类或者 Executor 框架提交任务时。 V get() 获取计算结果如果计算还没有完成这个方法会阻塞直到计算完成。 V get(long timeout, TimeUnit unit) 尝试在给定的时间内获取计算结果如果计算在这段时间内完成返回结果否则抛出 TimeoutException。 boolean isDone() 检查计算是否已经完成如果完成返回 true否则返回 false。 boolean isCancelled() 检查任务是否被取消如果任务在开始前被取消或者在执行过程中被中断并且还没有完成那么这个方法返回 true。 boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) 尝试取消任务的执行如果任务还没有开始或者如果 mayInterruptIfRunning 为 true 并且任务正在运行那么这个方法会尝试中断正在执行任务的线程。如果任务被成功取消返回 true否则返回 false。
核心总结
FutureTask允许将耗时的任务放到后台异步执行不阻塞主线程提升系统响应性当任务完成后可以方便地获取计算结果无需额外的同步措施它还提供了取消机制能够中途终止任务的执行。但是使用FutureTask时需要注意它的get方法只能调用一次以获取结果重复调用会抛出异常如果异步任务中抛出异常只有在调用get方法时才会抛出ExecutionException异常处理的时机与位置可能不那么直观。
个人思考 RunnableFuture和Future有什么区别
在Java中Future接口和RunnableFuture接口都是与并发编程相关的接口它们用于处理异步计算的结果但是他们在使用场景上有这明显的接区别如下 Future接口 Future接口表示异步计算的结果它提供了检查计算是否完成的方法以等待计算的完成并检索计算的结果。Future.get()方法用于获取计算的结果。如果计算还没有完成这个方法会阻塞直到计算完成。Future.isDone()方法用于检查计算是否已经完成。Future.cancel()方法用于取消计算如果计算还没有开始那么这个计算将不会进行如果计算已经在进行那么这个方法可能无法停止计算具体取决于具体的实现和计算能力。Future接口不能直接运行它只是一个表示可能还没有完成的异步计算的结果的占位符要运行任务并获取Future对象通常需要将任务提交给ExecutorService。 RunnableFuture接口 RunnableFuture接口扩展了Runnable和Future接口这意味着它既可以作为Runnable被线程执行又可以作为Future来获取执行结果。RunnableFuture.run()方法是Runnable接口的一部分用于执行异步计算。与Future接口一样RunnableFuture也提供了get()isDone()和cancel()等方法来检查计算的状态获取结果或取消计算。与Future不同的是RunnableFuture可以被直接执行这意味着可以创建一个RunnableFuture的实现将其传递给一个线程来执行而不必通过ExecutorService。 核心区别 RunnableFuture是Future的一个扩展它添加了Runnable接口的功能因此可以被直接执行这使得RunnableFuture更加灵活因为它既可以被线程直接执行又可以作为Future来管理和获取结果。 通常不会直接使用RunnableFuture而是使用FutureTask这个RunnableFuture的实现类FutureTask允许将Callable或Runnable任务封装为一个可以被线程执行的对象并且可以通过Future接口获取任务的结果。 END!
