java Future/Callable說明及例子

以java.util.concurrent.Future 為例簡單說一下Future的具體工作方式。

Future對象本身可以看作是一個顯式的引用，一個對異步處理結果的引用。由於其異步性質，在創建之初，它所引用的對象可能還並不可用（比如尚在運算中，網絡傳輸中或等待中）。這時，得到Future的程序流程如果並不急於使用Future所引用的對象，那么它可以做其它任何想做的事兒，當流程進行到需要Future背后引用的對象時，可能有兩種情況：

• 希望能看到這個對象可用，並完成一些相關的后續流程。如果實在不可用，也可以進入其它分支流程。
• 處理過程中出錯誤，無法正常返回值，這時設一個超時

對於前一種情況，可以通過調用Future.isDone()判斷引用的對象是否就緒，並采取不同的處理；而后一種情況則只需調用get()或
get(long timeout, TimeUnit unit)通過同步阻塞方式等待對象就緒。實際運行期是阻塞還是立即返回就取決於get()的調用時機和對象就緒的先后了。

Java中Callable/Future的使用可以使多線程異步計算程序架構變的更加簡潔。Callable在任務執行后會返回值，試想一下，如果只能用多線程Runnable來完成，但它不能返回計算結果。。。這時就會比較傷腦筋，有可能需要在關類上再使用“觀察者”模式。

用如下例子說明一下Future的用法

package com.bjsxt.test;
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.ExecutorService;   
import java.util.concurrent.Executors;   
import java.util.concurrent.Future; 
  
/*
 * Callable 和 Future接口  
 * Callable是類似於Runnable的接口,實現Callable接口的類和實現Runnable的類都是可被其它線程執行的任務。  
 * Callable和Runnable有幾點不同:  
 * (1)Callable規定的方法是call(),而Runnable規定的方法是run().  
 * (2)Callable的任務執行后可返回值(任意類型),而Runnable的任務是不能返回值的。  
 * (3)call()方法可拋出異常,而run()方法是不能拋出異常的。  
 * (4)運行Callable任務可拿到一個Future對象,  
 * Future 表示異步計算的結果。它提供了檢查計算是否完成的方法,以等待計算的完成,並檢索計算的結果。  
 * 通過Future對象可了解任務執行情況,可取消任務的執行,還可獲取任務執行的結果。  
 */  
public class CallableAndFuture {   
  
    /** *//**  
     * 自定義一個任務類,實現Callable接口  
     */  
    public static class MyCallableClass implements Callable{   
        // 標志位   
        private int flag = 0;   
        public MyCallableClass(int flag){   
            this.flag = flag;   
        }   
        public String call() throws Exception{   
            if (this.flag == 0){
                // 如果flag的值為0,則立即返回   
                return "flag = 0";   
            }    
            if (this.flag == 1){
                // 如果flag的值為1,做一個無限循環   
                try {   
                    while (true) {   
                        System.out.println("looping.");   
                        Thread.sleep(2000);   
                    }   
                } catch (InterruptedException e) {   
                    System.out.println("Interrupted");   
                }   
                return "false";   
            } else {   
                // falg不為0或者1,則拋出異常   
                throw new Exception("Bad flag value!");   
            }   
        }   
    }   
       
    public static void main(String[] args) {   
        // 定義3個Callable類型的任務   
        MyCallableClass task1 = new MyCallableClass(0);   
        MyCallableClass task2 = new MyCallableClass(1);   
        MyCallableClass task3 = new MyCallableClass(2);   
           
        // 創建一個執行任務的服務   
        ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);   
        try {   
            // 提交並執行任務,任務啟動時返回了一個 Future對象,   
            // 如果想得到任務執行的結果或者是異常可對這個Future對象進行操作   
            Future future1 = es.submit(task1);   
            // 獲得第一個任務的結果,如果調用get方法,當前線程會等待任務執行完畢后才往下執行   
            System.out.println("task1: " + future1.get());   
               
            Future future2 = es.submit(task2);   
            // 等待5秒后,再停止第二個任務。因為第二個任務進行的是無限循環   
            Thread.sleep(5000);   
            System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));   
               
            // 獲取第三個任務的輸出,因為執行第三個任務會引起異常   
            // 所以下面的語句將引起異常的拋出   
            Future future3 = es.submit(task3);   
            System.out.println("task3: " + future3.get());   
        } catch (Exception e){   
            System.out.println(e.toString());   
        }   
        // 停止任務執行服務   
        es.shutdownNow();   
    }   
}