Callable、Future和FutureTask

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Callable接口

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

• java1.1推出了Runnable，而Callable是在java1.5被引入
• 与Runnable相似，有且仅有一个方法，在java 8时被声明为函数式接口
• 为了解决Runnable不能从执行中返回结果的问题，产生了Callable，相当于在原有功能上增添了结果返回、取消、异常抛出的功能。
• 运行一个Callable线程有三种方式，你会得到的对象有两种类型，它们是Future和FutureTask

Future接口

 interface Future<V> {
// 获得线程的执行结果
    V get();
// 定义了等待在当前线程中等待结果的最大时间
    V get(long timeout, TimeUnit unit);
// 取消任务， 标记mayInterrupt表示如果任务已经开始并且此刻正在运行，那么应该被中断。
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
// 检查一个任务是否已经被完成
    boolean isCancelled();
// 检查任务是否被取消
    boolean isDone();
}

• Future 可以被看作一个整理存储Callable 计算结果的容器。callable 的计算能持续在另一个线程中， 并且任何获取一个Future 结果的尝试都将被阻塞，并且一旦（结果）变得可用，便会返回结果。

Future 提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并获取计算的结果。计算完成后只能使用 get 方法来获取结果，如果线程没有执行完，Future.get() 方法可能会阻塞当前线程的执行；如果线程出现异常，Future.get() 会 throws InterruptedException 或者 ExecutionException；如果线程已经取消，会跑出 CancellationException。取消由 cancel 方法来执行。isDone 确定任务是正常完成还是被取消了。一旦计算完成，就不能再取消计算。如果为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果，则可以声明Future<?> 形式类型，并返回 null 作为底层任务的结果。

• 使用线程池的commit方法运行一个Callable线程，就可以得到一个Future对象:

    ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
    Callable<String> task = () -> {return "123"};
    Future<String> result = es.submit(task);

FutureTask

• FutureTask实现了RunnableFuture接口，而RunnableFuture同时继承了Runnable和Future两个接口
• FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。
• FutureTask提供了2个构造器：

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

• 如果只是运行一个简单的Callable线程，不想配置线程池，可使用Callable构造一个FutureTask对象，并放入Thread中进行start()
• 当然，也可以使用线程池对一个FutureTask对象进行submit()操作

//第一种方式
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
Callable<String> task = () -> {return "123"};
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
executor.submit(futureTask);
executor.shutdown();
     
//第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是类似的，只不过一个使用的是ExecutorService，一个使用的是Thread
Callable<String> task = () -> {return "123"};
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
Thread thread = new Thread(futureTask);
thread.start();

总结

如果你有很多任务要去执行， 并且所有的任务并不依赖前一个的执行结果， 如果你的计算机允许， 你可以使用多线程使用多个处理器同时处理所有的工作。这能够使你的程序执行的更快。