Java多线程|Java多线程 Callable、Future 和FutureTask Java多线程Callable、Future和Futu

1 Callable介绍
2 Future介绍

2.1 在Future接口中声明方法
2.2 Future提供了三种功能

3 FutureTask

4 Future和FutureTask的使用

4.1 使用Callable+Future获取执行结果
4.2 使用Callable+Future获取执行结果

前言：

创建线程的2种方式，一种是直接继承Thread，另外一种就是实现Runnable接口。
这2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来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。
而自从Java 1.5开始，就提供了Callable和Future，通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果

1 Callable介绍 Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码; Future接口表示异步任务，是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果，Future用于获取结果。
Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的（并行就是整体看上去是并行的，其实在某个时间点只有一个线程在执行），我们必须等待它返回的结果。
java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象，使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。

2 Future介绍
2.1 在Future接口中声明方法
在Future接口中声明5种方法下面依次解释每个方法的作用：

Java多线程|Java多线程 Callable、Future 和FutureTask

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2.2 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。

【Java多线程|Java多线程 Callable、Future 和FutureTask】因为Future只是一个接口，所以是无法直接用来创建对象使用的，因此就有了下面的FutureTask。

3 FutureTask 我们先来看一下FutureTask的实现：

public class FutureTask implements RunnableFuture

FutureTask类实现了RunnableFuture接口，我们看一下RunnableFuture接口的实现：

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

可以看出RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2个构造器：

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

事实上，FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。

4 Future和FutureTask的使用
4.1 使用Callable+Future获取执行结果

public class CallableFutureTest {public static void main(String[] args) {//创建线程池ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建Callable对象任务CallableDemo calTask = new CallableDemo(); //提交任务并获取执行结果Future future = es.submit(calTask); //关闭线程池es.shutdown(); try {Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程在执行其他任务"); if (future.get() != null) {//输出获取到的结果System.out.println("future.get()-->" + future.get()); } else {//输出获取到的结果System.out.println("future.get()未获取到结果"); }} catch (Exception e) {e.printStackTrace(); }System.out.println("主线程在执行完成"); }}class CallableDemo implements Callable {private int sum; @Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("Callable子线程开始计算啦！"); Thread.sleep(2000); for (int i = 0; i < 100; i++) {sum = sum + i; }System.out.println("Callable子线程计算结束！"); return sum; }}

Callable子线程开始计算啦！
Callable子线程计算结束！
主线程在执行其他任务
future.get()-->4950
主线程在执行完成

4.2 使用Callable+Future获取执行结果

public class CallableFutureTest {public static void main(String[] args) {////创建线程池//ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); ////创建Callable对象任务//CallableDemo calTask=new CallableDemo(); ////提交任务并获取执行结果//Future future =es.submit(calTask); ////关闭线程池//es.shutdown(); //创建线程池ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建Callable对象任务CallableDemo calTask = new CallableDemo(); //创建FutureTaskFutureTask futureTask = new FutureTask<>(calTask); //执行任务es.submit(futureTask); //关闭线程池es.shutdown(); try {Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程在执行其他任务"); if (futureTask.get() != null) {//输出获取到的结果System.out.println("futureTask.get()-->" + futureTask.get()); } else {//输出获取到的结果System.out.println("futureTask.get()未获取到结果"); }} catch (Exception e) {e.printStackTrace(); }System.out.println("主线程在执行完成"); }}class CallableDemo implements Callable {private int sum; @Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("Callable子线程开始计算啦！"); Thread.sleep(2000); for (int i = 0; i < 100; i++) {sum = sum + i; }System.out.println("Callable子线程计算结束！"); return sum; }}

Callable子线程开始计算啦！
Callable子线程计算结束！
主线程在执行其他任务
futureTask.get()-->4950
主线程在执行完成

但其实这两种方法最终是一样的：
第一种方式Callable+Future最终也是以Callable+FutureTask的形式实现的。
在第一种方式中调用了：

Future future = executor.submit(task);

那就让我们看看executor.submit(task)的源码吧：

//java.util.concurrent.AbstractExecutorService类中/*** @throws RejectedExecutionException {@inheritDoc}* @throws NullPointerException{@inheritDoc}*/public Future submit(Callable task) {if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture ftask = newTaskFor(task); //可以看到源码中其实是在submit(Callable task)内部创建了一个RunnableFuture接口实现类execute(ftask); return ftask; }

而FutureTask又是RunnableFuture的实现类，那就再看看newTaskFor(Callable callable)里面干了什么：