Java多線程之Callable和Future
本篇說(shuō)明的是Callable和Future，它倆很有意思的，一個(gè)產(chǎn)生結(jié)果，一個(gè)拿到結(jié)果。
Callable接口類(lèi)似于Runnable，從名字就可以看出來(lái)了，但是Runnable不會(huì)返回結(jié)果，并且無(wú)法拋出返回結(jié)果的異常，而Callable功能更強(qiáng)大一些，被線程執(zhí)行后，可以返回值，這個(gè)返回值可以被Future拿到，也就是說(shuō)，F(xiàn)uture可以拿到異步執(zhí)行任務(wù)的返回值，下面來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：
public class CallableAndFuture {
public static void main(String[] args) {
Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
public Integer call() throws Exception {
return new Random().nextInt(100);
}
};
FutureTask<Integer> future = new FutureTask<Integer>(callable);
new Thread(future).start();
try {
Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情
System.out.println(future.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
FutureTask實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)接口，Runnable和Future，所以它既可以作為Runnable被線程執(zhí)行，又可以作為Future得到Callable的返回值，那么這個(gè)組合的使用有什么好處呢？假設(shè)有一個(gè)很耗時(shí)的返回值需要計(jì)算，并且這個(gè)返回值不是立刻需要的話，那么就可以使用這個(gè)組合，用另一個(gè)線程去計(jì)算返回值，而當(dāng)前線程在使用這個(gè)返回值之前可以做其它的操作，等到需要這個(gè)返回值時(shí)，再通過(guò)Future得到，豈不美哉！這里有一個(gè)Future模式的介紹：http://openhome.cc/Gossip/DesignPattern/FuturePattern.htm。
下面來(lái)看另一種方式使用Callable和Future，通過(guò)ExecutorService的submit方法執(zhí)行Callable，并返回Future，代碼如下：
public class CallableAndFuture {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<Integer> future = threadPool.submit(new Callable<Integer>() {
public Integer call() throws Exception {
return new Random().nextInt(100);
}
});
try {
Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情
System.out.println(future.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
代碼是不是簡(jiǎn)化了很多，ExecutorService繼承自Executor，它的目的是為我們管理Thread對(duì)象，從而簡(jiǎn)化并發(fā)編程，Executor使我們無(wú)需顯示的去管理線程的生命周期，是JDK 5之后啟動(dòng)任務(wù)的首選方式。
執(zhí)行多個(gè)帶返回值的任務(wù)，并取得多個(gè)返回值，代碼如下：
public class CallableAndFuture {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
CompletionService<Integer> cs = new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool);
for(int i = 1; i < 5; i++) {
final int taskID = i;
cs.submit(new Callable<Integer>() {
public Integer call() throws Exception {
return taskID;
}
});
}
// 可能做一些事情
for(int i = 1; i < 5; i++) {
try {
System.out.println(cs.take().get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
其實(shí)也可以不使用CompletionService，可以先創(chuàng)建一個(gè)裝Future類(lèi)型的集合，用Executor提交的任務(wù)返回值添加到集合中，最后遍歷集合取出數(shù)據(jù)，代碼略。
這里再闡述一下：提交到CompletionService中的Future是按照完成的順序排列的，這種做法中Future是按照添加的順序排列的。
所以這兩種方式的區(qū)別在于：
1. CompletionService.take 會(huì)獲取并清除已經(jīng)完成Task的結(jié)果，如果當(dāng)前沒(méi)有已經(jīng)完成Task時(shí)，會(huì)阻塞。
2. “先創(chuàng)建一個(gè)裝Future類(lèi)型的集合，用Executor提交的任務(wù)返回值添加到集合中，最后遍歷集合取出數(shù)據(jù)”——這種方法通常是按照Future加入的順序。
兩個(gè)方法最大的差別在于遍歷 Future 的順序，相對(duì)來(lái)說(shuō)， CompletionService 的性能更高。考慮如下場(chǎng)景：多線程下載，結(jié)果用Future返回。第一個(gè)文件特別大，后面的文件很小。用方法1，能很快知道已經(jīng)下載完文件的結(jié)果(不是第一個(gè))；而用方法2，必須等第一個(gè)文件下載結(jié)束后，才會(huì)獲得其他文件的下載結(jié)果。
（完）