Java多线程中怎么利用Future实现携带结果的任务

本篇文章为大家展示了Java多线程中怎么利用Future实现携带结果的任务，内容简明扼要并且容易理解，绝对能使你眼前一亮，通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

Future 介绍

Future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的cancel方法可以取消任务的执行，它有一布尔参数，参数为 true 表示立即中断任务的执行，参数为 false 表示允许正在运行的任务运行完成。Future的 get 方法等待计算完成，获取计算结果。

Runnable

Runnable 是我们多线程开发过程中常用的接口。 Executor 框架使用 Runnable 作为其基本的任务表现形式。 Runnable 是一个有很大局限性的接口，run() 方法没有返回值并且不能抛出一个受检查的异常。

@FunctionalInterfacepublic interface Runnable {    public abstract void run();}

Callable

与 Runnable 不同，Callable 是个泛型参数化接口，它能返回线程的执行结果，出错时可能抛出异常。

多线程future

Future

Executor 执行的任务有 4 个生命周期阶段：创建、提交、开始和完成。由于有些任务执行很耗时间，因此有些时候希望能够取消这些任务。Executor 框架中，已经提交但未开始的任务可以取消，已经开始的任务只有当它们能响应中断才能取消，取消已经完成的任务是没有任何影响。

Future 表示一个任务的生命周期，并提供了相应的方法来判断任务是否已经完成或者取消，以及获取任务的结果和取消任务。

public interface Future<V> {     // 取消任务    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);     // 判断是否已经取消    boolean isCancelled();        // 如果任务已经结束返回 true    boolean isDone();        // 若有必要会一直阻塞直到结束并返回结果    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;     // 若有必要会阻塞指定的时间等待结束并返回结果    V get(long timeout, TimeUnit unit)        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}

ExecutorService 中所有的 submit 方法都返回一个 Future 对象，从而将一个 Runnable 或 Callable 提交给 Executor, 可以通过返回的 Future 来取消任务或者获取返回结果。

还可以显示地将某个指定的 Runnable 或 Callable 实例化为 FutureTask ，由于 FutureTask 类实现了 Runnable、Future 接口，因此可以将它提交给 Executor 来执行。

FutureTask 继承关系：

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {    ......}

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {    void run();}

Future 和 FutureTask 的一个区别在于，Future 需要通过 ExecutorService 中的 submit 方法的返回值来获取结果，而 FutureTask 提交任务时不需要设置返回值，通过自身就可以获取结果。

下面来看一个计算 0~10 之间的整数之和并返回结果的例子：

import java.time.LocalDateTime;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Future; public class FutureTest1 {    public static void main(String[] args) throws Exception {        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();        System.out.println(LocalDateTime.now() + ": thread start");        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {            try {                Thread.sleep(3000);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": task start");            int sum = 0;            for (int i = 0; i <= 10; i++) {                sum += i;            }            return sum;        });        executor.shutdown();        try {            Integer ret = future.get();            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": ret = " + ret);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println("finish");    }}

输出结果：

2021-07-06T14:49:21.244: thread start

2021-07-06T14:49:24.259: task start

2021-07-06T14:49:24.259: ret = 55

finish

将上面的例子中 Future 替换为 FutureTask ，代码如下：

public class FutureTest {     public static void main(String[] args) {         FutureTask<Integer> future = new FutureTask<>(() -> {            Thread.sleep(3000);            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": task start");             int sum = 0;            for (int i =0; i <= 10; i++) {                sum += i;            }            return sum;        });         ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();        // 注意这里的区别，不需要显示获取返回值        executor.submit(future);        executor.shutdown();         try {            System.out.println(LocalDateTime.now() + ": ret = " + future.get());        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } catch (ExecutionException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println("finish");    } }

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