Future和FutureTask实现异步计算
开发Android APP经常会使用AsyncTask框架来异步加载资源或者异步到服务器拉消息,等任务完成后再主动更新结果到UI主线程,AsyncTask框架可以非常方便的获取线程异步执行结果。Java 5之前,Java 并没有提供API用于查询线程是否执行完毕以及如何获取线程执行的结果;Java 5 之后版本提供的并发框架包java.util.concurrent对多线程提供了更多更好的支持,Future接口和FutureTask类是异步执行任务的框架的重要组成部分,为了更清楚的理解,我们还得从Runnable、Callable、ExecutorService等接口说起。
Runnable接口:instance可以使用new Thread(Runnable r)放到一个新线程中跑,没有返回结果;也可以使用ExecutorService.submit(Runnable r)放到线程池中跑,返回结果为null,等于没有返回结果,但可以通过返回的Future对象查询执行状态。
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public abstract void run();
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Callable接口:instance只能在ExecutorService的线程池中跑,但有返回结果,也可以通过返回的Future对象查询执行状态。表面上可以把Callable接口简单的理解为有返回结果的Runnalbe接口。
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V call() throws Exception;
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ExecutorService接口:线程池执行调度框架
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<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
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Future接口:用于查询任务执行状态,获取执行结果,或者取消未执行的任务。在ExecutorService框架中,由于使用线程池,所以Runnable与Callable实例都当做任务看待,而不会当做“线程”看待,所以Future才有取消任务执行等接口。接口中的get()方法用于获取任务执行结果,因为任务是异步执行的,所以我们可以在需要使用结果的时候才调用get()方法,调用时如果任务还未执行完就会阻塞直到任务完成;当然我们也可以调用get的另一重载版本get(long timeout, TimeUnit unit),当阻塞时会等待指定的时间,如果时间到而任务还未完成,那么就会抛出TimeoutException。
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boolean cancel( boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get( long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
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FutureTask类:集Runnable、Callable、Future于一身,它首先实现了Runnable与Future接口,然后在构造函数中还要注入Callable对象(或者变形的Callable对象:Runnable + Result),所以FutureTask类既可以使用new Thread(Runnable r)放到一个新线程中跑,也可以使用ExecutorService.submit(Runnable r)放到线程池中跑,而且两种方式都可以获取返回结果,但实质是一样的,即如果要有返回结果那么构造函数一定要注入一个Callable对象,或者注入一个Runnable对象加一个预先给定的结果(个人觉得这作用不大)。
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public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V>{
...}
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
public FutureTask(Callable<V> callable)
public FutureTask(Runnable runnable, V result)
...
}
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示例代码:
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package com.stevex.app.forkjoin;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class FutureTaskTest {
public static void main(String[] args) {
Callable<String> c = new Callable<String>() {
public String call() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep( new Random().nextInt( 5 ));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "Callable--" +Thread.currentThread().getName();
}
};
//seed a single thread
FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<String>(c);
Thread t = new Thread(ft1);
t.start();
Runnable r = new Runnable() {
public void run() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep( new Random().nextInt( 5 ));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(r, "Runnable" ); //give return value directly
FutureTask<String> ft3 = new FutureTask<String>(c);
FutureTask<String> ft4 = new FutureTask<String>(c);
FutureTask<String> ft5 = new FutureTask<String>(c);
FutureTask<String> ft6 = new FutureTask<String>(c);
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool( 2 ); //init ExecutorService
es.submit(ft2);
es.submit(ft3);
es.submit(ft4);
es.submit(ft5);
es.submit(ft6);
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep( 1 );
if (ft1.isDone()){
ft4.cancel( false );
if (ft4.isCancelled()){
System.out.println( "task4 cancelled." );
}
}
if (ft2.isDone()){
ft5.cancel( false );
if (ft5.isCancelled()){
System.out.println( "task5 cancelled." );
}
}
if (ft3.isDone()){
ft6.cancel( false );
if (ft6.isCancelled()){
System.out.println( "task5 cancelled." );
}
}
System.out.println( "task1 retult:" + ft1.get());
System.out.println( "task2 retult:" + ft2.get());
System.out.println( "task3 retult:" + ft3.get());
if (! ft4.isCancelled()){
System.out.println( "task4 retult:" + ft4.get());
}
if (! ft5.isCancelled()){
System.out.println( "task5 retult:" + ft5.get());
}
if (! ft6.isCancelled()){
System.out.println( "task6 retult:" + ft6.get());
}
es.shutdown(); //shut down ExecutorService
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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