一般建立執行緒只有兩種方式,一種是繼承Thread,一種是實現Runnable介面。但是這兩種建立方式有一個致命的缺點就是沒有返回值,沒返回值就讓人很苦惱了啊。得用共享變數或者其他通訊方式才能得到執行緒處理完的結果,就有點麻煩。
還有一般不提倡使用繼承Thread來建立執行緒方式,因為Java只有單繼承,不能繼承多個。但是Runnable是介面,所以可以讓你的實現類同時實現多個介面。而且之後要上執行緒池,如果之前你是用Runnable來實現的,那就可以直接傳入Runnable給執行緒池進行管理了!
在Java1.5之後就有了Callable、Future。這二種可以提供執行緒執行完的結果!
接下來簡單介紹下Runnable、Callable 、Future、 FutureTask。
Runnable
Runnable 是一個介面,簡單就一個方法,實現run方法,在run方法裡面編寫你要執行的程式碼就行了,但是沒有任務返回介面,並且無法丟擲異常。
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
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簡單應用
Runnable runnable =
new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("2333");
}
};
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.start();
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Callable
Callable也是一個介面,很簡單就一個call方法,在call方法裡面編寫你要執行的程式碼就行了,返回的就是執行的結果了。和Runnable 差別就是它有返回的結果,並且可以丟擲異常!一般配合ThreadPoolExecutor使用的。
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
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簡單應用,它不能直接配合Thread 使用。
Callable<String> callable =
new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return "2333";
}
};
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
Future<String> result = executor.submit(callable);
System.out.println(result.get());
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Future
Future也是一個介面,它可以對具體的Runnable或者Callable任務進行取消、判斷任務是否已取消、查詢任務是否完成、獲取任務結果。如果是Runnable的話返回的結果是null(下面會剖析為什麼Runnable的任務,Future還能返回結果)。介面裡面有以下幾個方法。注意兩個get方法都會阻塞當前呼叫get的執行緒,直到返回結果或者超時才會喚醒當前的執行緒。
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); // 取消任務
boolean isCancelled(); // 判斷任務是否已取消
boolean isDone(); // 判斷任務是否已結束
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;// 獲得任務執行結果
// 獲得任務執行結果,支援超時
V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
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簡單應用
Callable<String> callable =
new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
return "2333";
}
};
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
Future<String> result = executor.submit(callable);
result.cancel(true);
System.out.println(result.isCancelled());
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FutureTask
因為Future只是一個介面,所以是無法直接用來建立物件使用的,因此就有了下面的FutureTask。
FutureTask不是介面了,是個class。它實現了RunnableFuture介面
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
而RunnableFuture介面又繼承了Runnable和Future
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V>
因此它可以作為Runnable被執行緒執行,又可以有Future的那些操作。它的兩個構造器如下
FutureTask(Callable<V> callable);
FutureTask(Runnable runnable, V result);
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簡單應用
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(() -> "2333");
Thread T1 = new Thread(futureTask);
T1.start();
String result = futureTask.get();
System.out.println(result);
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執行緒池應用
一般情況我們在用多執行緒的時候都會上執行緒池,而且一般我們使用ThreadPoolExecutor來建立執行緒池,我的上篇文章已經講述了ThreadPoolExecutor,這裡再補充一下submit用法。
Future<?> submit(Runnable task); // 提交 Runnable 任務
<T> Future<T> submit(Callable<T> task); // 提交 Callable 任務
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result); // 提交 Runnable 任務及結果引用
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也就是說如果我們需要返回任務的執行結果我們就得呼叫submit方法而不是execute。 submit也不神祕就是封裝了一下我們的任務再execute
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null); //轉成 RunnableFuture,傳的result是null
execute(ftask);
return ftask;
}
public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
execute(ftask);
return ftask;
}
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
execute(ftask);
return ftask;
}
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newTaskFor方法是new了一個FutureTask返回。 所以三個方法其實都是把task轉成FutureTask,如果task是Callable,就直接賦值。如果是Runnable 就轉為Callable再賦值
task是Callable的情況
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
return new FutureTask<T>(callable);
}
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW;
}
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task是Runnable 的情況
// 按順序看,層層呼叫
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
return new FutureTask<T>(runnable, value);
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
this.callable = Executors.callable(runnable, result); //轉 runnable 為 callable
this.state = NEW;
}
// 以下為Executors中的方法
public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) {
if (task == null)
throw new NullPointerException();
return new RunnableAdapter<T>(task, result);
}
static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> { //介面卡
final Runnable task;
final T result;
RunnableAdapter(Runnable task, T result) {
this.task = task;
this.result = result;
}
public T call() {
task.run();
return result;
}
}
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看了原始碼就揭開了神祕面紗了,就是因為Future需要返回結果,所以內部task必須是Callable,如果task是Runnable 我就造個假,偷天換日,在Runnable 外面包個Callable馬甲,返回的結果在構造時就寫好。
如果是呼叫Future<?> submit(Runnable task);
提交任務,構造的時候就直接是RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
直接塞了個null。所以呼叫Future.get時,拿到的就是null。所以這樣有什麼用呢?就只用能來判斷任務已經執行完畢,就類似於Thread.join。
這還有個<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
你可能會奇怪這有啥用啊,你傳入一個result,Future.get的時候返回的不還是這個result嘛。是個沒錯,但是這樣用就行了!
class Task implements Runnable{ //定義task,傳入p
Person p;
Task(Person r){ // 通過建構函式傳入 p
this.p = p;
}
void run() {
r.setSex("男"); // 可以修改p
}
}
Person p = new Person();
p.setName("小明");
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
Future<Result> future = executor.submit(new Task(p), p);
Person person = future.get();
person.getSex();
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這樣就可以得到修改後的結果了!
總結
綜上所述,知道了Runnable 和Callable 的區別,Callable 可以獲得任務結果和丟擲異常,Runnable 沒結果沒異常丟擲。
Future可以很容易的獲得非同步執行的結果,並且對任務進行一些操控。並且get等待結果時會阻塞,所以當任務之間有依賴關係的時候,一個任務依賴另一個任務的結果,可以用Future的get來等待依賴的任務完成的結果。
FutureTask 就是具體的實現類,有Runnable 的特性又有Future的特性,內部包的是Callable ,當然也有接受Runnable 的構造器,只是會偷偷把Runnable 轉成Callable 來實現能返回結果的方法。
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