谈谈多线程中的Future
为啥会有Future
常见的开启线程方式有两种：
- 重写Thread的run方法，调用start开启线程。
- 给Thread传参Runnable实现类对象(需要实现run方法),调用start开启线程。
但是这两种方式都有局限性，那就是run方法虽然运行在子线程中，但是我们无法得知run方法执行的结果。这时又出现了几个相关类Future、FutureTask、Callable。这几个类结合Thread就可实现获取其他线程中执行方法后的返回结果。
相关简介
Future相关主要有两个类FutureTask和Callable其中Future是一个接口FutureTask是其实现类，Callable类似Runnable。这部分就谈谈如何使用以及API介绍。
首先康康怎样用
首先先来上手写法,有如下三步：
1、创建Callable实现类，实现call接口。
2、创建FutureTask实例，传参callable。
3、借助Thread执行，吧Runnable实现类传参给Thread。
// 1、创建Callable实现类，实现call接口。val callable = object : Callable<Int> {override fun call(): Int {// 运行在子线程中val a = 1val b = 2// 模拟耗时操作SystemClock.sleep(1000)return a + b}}//2、创建FutureTask实例，传参callable。（其实FutureTask 就是Runnable的实现类）val futureTask = FutureTask(callable)// 3、借助Thread执行，Runnable实现类传参给Thread。Thread(futureTask).start()// 其他线程中可阻塞等待获取结果val result = futureTask.get()println("result:$result") // System.out: result:3
当熟悉了上面就可以这样变换了：
// Callable 直接以Lambda 作为FutureTask构造参数。val futureTask = FutureTask {val a = 1val b = 2SystemClock.sleep(1000)a + b}Thread(futureTask).start()val result = futureTask.get()
1、看过上述的用法后我们不难发现，这个和普通开启多线程方式十分类似。二者是通过Thread构造传参Runnable 然后调用start的方式开启子线程。只是Future这里有一点区别，这里需要使用FutureTask这个Runnable实现类，这个类为系统定义好的。
2、创建FutureTask时再提供一个Callable即可，这里就是要在子线程中执行的任务。
接下来康康相关API
Future接口很简单，定义在并发包中的一个类。定义了子类需要实现的接口。
package java.util.concurrentpublic interface Future<V> {boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);boolean isCancelled();boolean isDone();/*等待计算结果完成，获取计算结果。会抛出如下异常：1、CancellationException2、ExecutionException3、InterruptedException*/ V get() throws InterruptedException, ExecutionException;/*获取执行的结果，最长等待时间为timeout。可能会抛出以下异常：1、CancellationException：当计算被取消2、ExecutionException：当计算过程中threw an exception3、InterruptedException：当get等待结果时线程被打断。4、TimeoutException：get等待到最大的等待时间还未获得计算结果时。*/V get(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException, ExecutionException,TimeoutException;
}
接下来看看FutureTask 常见api：
package java.util.concurrent;
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {void run();
}public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {...public FutureTask(Callable<V> callable) {if (callable == null)throw new NullPointerException();this.callable = callable;this.state = NEW; // ensure visibility of callable}public FutureTask(Runnable runnable, V result) {this.callable = Executors.callable(runnable, result);this.state = NEW; // ensure visibility of callable}public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {int s = state;if (s <= COMPLETING)s = awaitDone(false, 0L);return report(s);}protected void set(V v) {if (U.compareAndSwapInt(this, STATE, NEW, COMPLETING)) {outcome = v;U.putOrderedInt(this, STATE, NORMAL); // final statefinishCompletion();}}
...
}
1、首先看下包，会了解到一些信息，FutureTask也是并发包下的类，并且FutureTask底层基于LockSupport来实现，这点通过get方法可以看出。
2、其次看下类的继承关系FutureTask实现了Runnable, Future接口。所以FutureTask本质也是一个Runnable实现类，只是这个实现类内部进行了自己的包装。
3、最后看下常见的api，几乎实现了Future定义的所有方法，注意下构造的使用，最常用的还是构造传Callable实现类对象。
接下来看看最后一个相关类：
很简单，就是单独定义的一个接口，供FutureTask的构造使用。
public interface Callable<V> {V call() throws Exception;
}
那么FutureTask是如何调用Callable的呢？这里就需要浅析下源码喽~
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {···// 0、这个成员变量的值在FutureTask构造创建时被赋值。private Callable<V> callable;//Callable#call 执行的结果private Object outcome; public void run() {if (state != NEW ||!U.compareAndSwapObject(this, RUNNER, null, Thread.currentThread()))return;try {Callable<V> c = callable;if (c != null && state == NEW) {V result;boolean ran;try {// 1、执行Callable的call 方法，获取结果。result = c.call();ran = true;} catch (Throwable ex) {result = null;ran = false;setException(ex);}// 2、结果设置给outcomeif (ran)set(result);}} finally {// runner must be non-null until state is settled to// prevent concurrent calls to run()runner = null;// state must be re-read after nulling runner to prevent// leaked interruptsint s = state;if (s >= INTERRUPTING)handlePossibleCancellationInterrupt(s);}}protected void set(V v) {if (U.compareAndSwapInt(this, STATE, NEW, COMPLETING)) {// 3、结果设置给outcomeoutcome = v;U.putOrderedInt(this, STATE, NORMAL); // final statefinishCompletion();}}public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {int s = state;if (s <= COMPLETING)//阻塞等待，内部通过LockSupport来实现。s = awaitDone(false, 0L);// 4、通过report取执行结果return report(s);}private V report(int s) throws ExecutionException {Object x = outcome;if (s == NORMAL)// 返回执行结果return (V)x;if (s >= CANCELLED)throw new CancellationException();throw new ExecutionException((Throwable)x);}
···}
可见源码乍一看还是很简单的：
1、从表面看FutureTask就是特定的Runnable类，run方法给我们写好了，run内部调用的Callable#call，这个我们自己实现。
2、从整体流程看也很好理解，这里只需知道LockSupport也是并发包下的类，借助这个类我们很好实现同步阻塞。FutureTask#set 、FutureTask#get 流程在谈谈多线程中的Future相关推荐
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