1. Callable接口

目前我们学习了有两种创建线程的方法-一种是通过创建 Thread 类,另一种是通过使用 Runnable 创建线程。但是, Runnable 缺少的一项功能是,当线程终止时(即 run()完成时),我们无法使线程返回结果。为了支持此功能,Java 中提供了 Callable 接口。
==现在我们学习的是创建线程的第三种方案—-Callable 接口==
Callable 接口的特点如下(重点)

  • 为了实现 Runnable,需要实现不返回任何内容的 run()方法,而对于Callable,需要实现在完成时返回结果的 call()方法。
  • call()方法可以引发异常,而 run()则不能。
  • 为实现 Callable 而必须重写 call 方法、
  • 不能直接替换 runnable,因为 Thread 类的构造方法根本没有 Callable

    1. 创建新类 MyThread 实现 runnable 接口
    2. class MyThread implements Runnable{
    3. @Override
    4. public void run() {
    5. }
    6. }
    7. 新类 MyThread2 实现 callable 接口
    8. class MyThread2 implements Callable<Integer>{
    9. @Override
    10. public Integer call() throws Exception {
    11. return 200;
    12. }
    13. }

    2. Future接口

    当 call()方法完成时,结果必须存储在主线程已知的对象中,以便主线程可以知道该线程返回的结果。为此,可以使用 Future 对象。
    将 Future 视为保存结果的对象–它可能暂时不保存结果,但将来会保存(一旦Callable 返回)。 Future 基本上是主线程可以跟踪进度以及其他线程的结果的一种方式。要实现此接口,必须重写 5 种方法,这里列出了重要的方法,如下:

  • public boolean cancel(boolean mayInterrupt): 用于停止任务。

==如果尚未启动,它将停止任务。如果已启动,则仅在 mayInterrupt 为 true时才会中断任务。 ==

  • public Object get()抛出 InterruptedException, ExecutionException:用于获取任务的结果。

==如果任务完成,它将立即返回结果,否则将等待任务完成,然后返回结果。==

  • public boolean isDone(): 如果任务完成,则返回 true,否则返回 false

可以看到 Callable 和 Future 做两件事-Callable 与 Runnable 类似,因为它封装了要在另一个线程上运行的任务,而 Future 用于存储从另一个线程获得的结果。实际上, future 也可以与 Runnable 一起使用。
要创建线程,需要 Runnable。为了获得结果,需要 future。

3. FutureTask

Java 库具有具体的 FutureTask 类型,该类型实现 Runnable 和 Future,并方便地将两种功能组合在一起。 可以通过为其构造函数提供 Callable 来创建FutureTask。然后,将 FutureTask 对象提供给 Thread 的构造函数以创建Thread 对象。因此,间接地使用 Callable 创建线程。
核心原理:(重点)
在主线程中需要执行比较耗时的操作时,但又不想阻塞主线程时,可以把这些作业交给 Future 对象在后台完成

  • 当主线程将来需要时,就可以通过 Future 对象获得后台作业的计算结果或者执行状态
  • 一般 FutureTask 多用于耗时的计算,主线程可以在完成自己的任务后,再去获取结果。
  • 仅在计算完成时才能检索结果;如果计算尚未完成,则阻塞 get 方法
  • 一旦计算完成,就不能再重新开始或取消计算
  • get 方法而获取结果只有在计算完成时获取,否则会一直阻塞直到任务转入完成状态,然后会返回结果或者抛出异常
  • get 只计算一次,因此 get 方法放到最后

demo案例

4. 使用Callable和Future

CallableDemo 案例

  1. /**
  2. * CallableDemo 案列
  3. */
  4. public class CallableDemo {
  5. /**
  6. * 实现 runnable 接口
  7. */
  8. static class MyThread1 implements Runnable{
  9. /**
  10. * run 方法
  11. */
  12. @Override
  13. public void run() {
  14. try {
  15. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程进入了 run方法");
  16. }catch (Exception e){
  17. e.printStackTrace();
  18. }
  19. }
  20. }
  21. /**
  22. * 实现 callable 接口
  23. */
  24. static class MyThread2 implements Callable{
  25. /**
  26. * call 方法
  27. * @return
  28. * @throws Exception
  29. */
  30. @Override
  31. public Long call() throws Exception {
  32. try {
  33. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程进入了 call方法,开始准备睡觉");
  34. Thread.sleep(1000);
  35. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "睡醒了");
  36. }catch (Exception e){
  37. e.printStackTrace();
  38. }
  39. return System.currentTimeMillis();
  40. }
  41. }
  42. public static void main(String[] args) throws Exception{
  43. //声明 runable
  44. Runnable runable = new MyThread1();
  45. //声明 callable
  46. Callable callable = new MyThread2();
  47. //future-callable
  48. FutureTask<Long> futureTask2 = new FutureTask(callable);
  49. //线程二
  50. new Thread(futureTask2, "线程二").start();
  51. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  52. Long result1 = futureTask2.get();
  53. System.out.println(result1);
  54. }
  55. //线程一
  56. new Thread(runable,"线程一").start();
  57. }
  58. }

5. 小结(重点)

  • 在主线程中需要执行比较耗时的操作时,但又不想阻塞主线程时,可以把这些作业交给 Future 对象在后台完成, 当主线程将来需要时,就可以通过 Future对象获得后台作业的计算结果或者执行状态
  • 一般 FutureTask 多用于耗时的计算,主线程可以在完成自己的任务后,再去获取结果
  • 仅在计算完成时才能检索结果;如果计算尚未完成,则阻塞 get 方法。一旦计算完成,就不能再重新开始或取消计算。 get 方法而获取结果只有在计算完成时获取,否则会一直阻塞直到任务转入完成状态,然后会返回结果或者抛出异常。
  • 只计算一次