Callable和Future接口的实现

一、Callable和Future

Callable接口定义了一个call方法可以作为线程的执行体，但call方法比run方法更强大：

call方法可以有返回值

call方法可以申明抛出异常

Callable接口是JDK5后新增的接口，而且不是Runnable的子接口，所以Callable对象不能直接作为Thread的target。

call方法还有一个返回值，call方法不能直接调用，它作为线程的执行体被调用。

那么如何接收call方法的返回值？
JDK1.5提供了Future接口来代表Callable接口里的call方法的返回值，并为Future接口提供了一个FutureTask实现类，该实现类实现Future接口，并实现了Runnable接口—可以作为Thread的target。

二、Future接口里定义了如下几个公共方法控制他关联的Callable任务

boolean cancel(Boolean mayInterruptlfRunning):试图取消该Future里关联的Callable任务

V get()：返回Callable任务里的call方法的返回值，调用该方法将导致线程阻塞，必须等到子线程结束才得到返回值

V get(long timeout, TimeUnit unit)：返回Callable任务里的call方法的返回值，该方法让程序最多阻塞timeout和unit指定的时间。如果经过指定时间后Callable任务依然没有返回值，将会抛出TimeoutException。

boolean isCancelled：如果在Callable任务正常完成前被取消，则返回true。

boolean isDone：如果Callable任务已经完成，则返回true

三、创建、并启动有返回值的线程的步骤如下

创建Callable接口的实现类，并实现call方法，该call方法的返回值，并作为线程的执行体。

创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call方法的返回值

使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建、并启动新线程

调用FutureTask对象的方法来获得子线程执行结束后的返回值

四、总结

Executor框架使用Runnable作为其任务的基本表达形式。Runnable相当有限，不能返回一个值，也不能抛出受检查的异常，对于复杂费时的计算更加无法处理
因此产生了Callable和Future这种任务，对任务进行全面管理

Callable在主进入点-call处等待返回值，并为可能抛出的异常预先做了准备。

Executors包含了一些工具方法将其他类型的任务封装成一个Callable，比如Runnable和java.security.PrivilegedAction。Runnable和Callable描述的是抽象的计算型任务。

这些任务很有限，有明确的开始和结束，但是对于非常费时的任务比较麻烦，对于已经提交但尚未开始的任务可以取消，但是对于已经开始的任务，只有它们响应中断，才可以取消。

Future描述了任务的生命周期，并提供了相关的方法来获得任务的结果、取消任务以及检验任务已经完成还是被取消。

Future意味着任务完成后永远停留在完成状态上，就像ExecutorService的生命周期。使用get方法完成任务和异常处理。

ExecutorService中的所有submit方法都返回一个Future，可以将一个Runnable或一个Callable提交给executor,然后得到一个Future。也可以显式地为给定的Runnable或Callable实例化一个FutureTask。

五、例子

public class CallableInterface {@Testpublic void testCall() throws InterruptedException, ExecutionException {//callable无法直接放到Thread中，而Runnable而已，能否将callable与Runnable扯上关系？就是FutureTask类//FutureTask构造可以传递Callable，同时也是Runnable的实现类//FutureTask使用场景://    1.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。//    2.一般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。//    3.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。//    4.只计算一次，get方法放到最后，可以使用isDone方法，判断是否计算完，再获取//常规代码//FutureTask<Integer> futureTask=new FutureTask<>(new RealizeCallable());//lambda//一般FutureTask多用于耗时的计算,如果计算尚未完成，则阻塞 get 方法。// 只计算一次，get方法放到最后，可以使用isDone方法，判断是否计算完，再获取。// 复杂的任务，多开几个线程计算，分支合并。FutureTask<Integer> futureTask1=new FutureTask<>(()-> {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" come in callable");int a=0;for (int i = 0; i < 1000; i++) {a+=i;}return a;});FutureTask<Integer> futureTask2=new FutureTask<>(()-> {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " come in callable");int a=0;for (int i = 0; i < 20000; i++) {a+=i;}return a;});//创建一个线程Thread thread1=new Thread(futureTask1,"futureTask1");Thread thread2=new Thread(futureTask2,"futureTask2");thread1.start();thread2.start();while (!futureTask1.isDone()){System.out.println("futureTask1 waiting......");}while (!futureTask2.isDone()){System.out.println("futureTask2 waiting......");}System.out.println("futureTask1 result is " +futureTask1.get());System.out.println("futureTask2 result is " +futureTask2.get());System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"over");thread1.join();thread2.join();}
}

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