创建线程的2种方式:继承Thread,实现Runnable接口,这两种方式都有一个缺陷就是:在执行完任务之后,无法获取执行结果。
如果需要获取执行结果,就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式达到效果。
Callable位于java.util.concurrent包下:
public interface Callable<V>{ V calls throws Exception; }Callable一般情况下是配合ExecutorService来使用的,在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本:
<T> Future<T> submit(Callable<T> task); <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); Future<?> submit(Runnable task);Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果,该方法会阻塞直到任务返回结果。
public interface Future<V> { boolean cancle(boolean mayInterruptIfRunning); boolean isCancelled(); boolean isDone(); V get(); V get(long timeout, TimeUnit unit); }1.cancel()方法,用来取消任务,如果取消任务成功则返回true,如果任务取消失败则返回false。 参数mayInterruptIfRunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完成的任务,如果设置为true,则表示可以取消正在执行过程中的任务。 如果任务已经完成,则无论mayInterruptIfRunning为true或false,肯定返回false. 如果任务还没有执行,则无论mayInterruptIfRunning为true或false,肯定返回true。 如果任务正在执行,若mayInterruptIfRunning设置为true,则返回true.若mayInterruptIfRunning设置为false,则返回false.
2.isCancelled方法表示任务是否被取消成功,如果任务正常完成前被取消成功,则返回true。
3.isDone方法表示任务是否已经完成,若任务完成,则返回true;
4.get()方法用来获取执行结果,这个方法会产生阻塞,会一直等到任务执行完毕才返回;
5.get(long timeout, TimeUnit unit)用来获取执行结果,如果在指定时间内,还没获取到结果,就直接返回null。
Future提供了三种功能:
1.判断任务是否完成2.能够中断任务3.能够获取任务执行结果Future只是一个接口,无法用来直接创建对象使用,因此有了FutureTask.
FutureTask实现了RunnableFuture接口,这个接口的定义如下:
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable,Future<V> { void run(); }FutureTask可以由执行者调度,这一点很关键,它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合。
示例:
public class MyCallable implements Callable<String>{ private long waitTime; public MyCallable(long waitTime){ this.waitTime = waitTime; } @override public void call(){ Thread.sleep(waitTime); return threadName; } } public class FutureTaskExample{ public static void main(String[] args){ MyCallable callable1 = new MyCallable(1000); MyCallable callable2 = new MyCallable(2000); FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(callable1); FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(callable2); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2); executor.execute(futureTask1); executor.execute(futureTask2); while(true){ try{ if(futureTask1.isDone() && futureTask2.isDone()){ sysout("Done"); executor.shutdown(); return; } if(!futureTask1.isDone()){ sysout("futureTask1 output:" + futureTask1) } sysout("waiting for FutureTask2 to complete"); String s = futureTask2.get(200L, TimeUnit.MILLSECONDS); if(s != null){ sysout("FutureTask2 output:" + s); } } } } }Future模式的核心在于:去除了主函数的等待时间,并使得原本需要等待 时间段可以用于处理其他业务逻辑。
Future模式:对于多线程,如果线程A要等待线程B的结果,那么线程A没必要等待B,直到B有结果,可以先拿到一个未来的Future,等B有结果后再取真实的结果。
Future模式的简单实现:
核心接口Data,代表客户端希望获取的数据。Future模式中,这个Data接口有两个重要的实现。分别是RealData——代表真实的数据,即最终要获得的,有价值的信息。另一个就是FutureData,是可以立即返回的,是用来提取RealData的一个契约。
FutureData实现了一个快速返回的RealData包装,作为RealData的虚拟实现,当使用FutureData的getResult()方法时,如果实际的数据没有准备好,那么就会阻塞,阻塞,等待RealData准备好并且注入到FutureData中,才会最终返回数据。
Data接口:
public interface Data{ String getResult(); } FutureData: FutureData是Future模式的关键,实际上是真实数据RealData的代理,封装了获取RealData的等待过程。 public class FutureData implements Data{ protected RealData realData; protected boolean isReady; // 传入构造好的RealData; public synchronized void setRealData(RealData realData){ if(isReady){ return; } this.realData = realData; isReay = true; // 真实数据已经注入,通知getResult方法可以拿到。 notifyAll(); } // 等待RealData构造完成 public synchronized String getResult(){ while(!isReady){ // 一直等待,直到RealData注入,收到了通知 try:wait(); } return realData.result; } } RealData 最终要用到的数据模型,构造很慢,使用sleep模拟这个过程。 public class RealData implements Data{ private final String result; // 构造RealData是一个耗时的过程 public RealData(String string){ StringBuffer sb = new StringBuffer(); for(int i = 0; i < 10; i++){ sb.append(String + " "); Thread.sleep(1000); } result = sb.toString(); } @override public String getResult(){ return result; } } Client: client主要实现了获取FutureData,并且开启构造RealData的线程,并且在接受请求后,很快的返回FutureData. public class Client{ public Data request(final String query){ final FutureData futureData = new FutureData(); // 启动一个单独的线程构造RealData对象 new Thread(() -> { // 耗时进程 RealData realData = new RealData(query); futureData.setRealData(realData); }).start(); return futureData; } } 测试 main(): Client client = new Client(); Data data = client.request("java"); sysout("request over"); // 这里Sleep代替了对其他业务逻辑的处理,在主线程处理业务逻辑的时候, // Client开启了一个线程构造RealData,从而充分利用了时间。 try:Thread.sleep(2000); // 如果真实的数据已经构造完毕,那么这里会立即返回,但是如果真实的数据 // 没有构造完毕,那么这里仍然会阻塞。 sysout("RealData:" + data.getResult());结果: request over: RealData: java