Java併發之Callable及Future 

文章開始把我喜歡的這句話送個大家：這個世界上還有什麼比自己寫的程式碼執行在一億人的電腦上更酷的事情嗎，如果有那就是讓這個數字再擴大十倍。

一.Callable與Runnable

java.lang.Runnable是一個介面，在它裡面只聲明瞭一個run()方法：
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}
 　　由於run()方法返回值為void型別，所以在執行完任務之後無法返回任何結果。

　　Callable位於java.util.concurrent包下，也是一個介面，裡面也只聲明瞭一個方法call()：
public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}
 這是一個泛型介面，call()函式返回的型別就是傳遞進來的V型別。

Callable一般情況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService介面中聲明瞭若干個submit方法的過載版本：
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);

二.Future

　　Future就是對於具體的Runnable或者Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時可以通過get方法獲取執行結果，該方法會阻塞直到任務返回結果。

　　Future類位於java.util.concurrent包下，它是一個介面：
public interface Future<V> {
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    boolean isCancelled();
    boolean isDone();
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
 　　在Future介面中聲明瞭5個方法：

1.cancel方法用來取消任務，如果取消任務成功則返回true，如果取消任務失敗則返回false。引數mayInterruptIfRunning表示是否允許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，如果設定true，則表示可以取消正在執行過程中的任務。如果任務已經完成，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，此方法肯定返回false，即如果取消已經完成的任務會返回false；如果任務正在執行，若mayInterruptIfRunning設定為true，則返回true，若mayInterruptIfRunning設定為false，則返回false；如果任務還沒有執行，則無論mayInterruptIfRunning為true還是false，肯定返回true。
2.isCancelled方法表示任務是否被取消成功，如果在任務正常完成前被取消成功，則返回 true。
3.isDone方法表示任務是否已經完成，若任務完成，則返回true；
4.get()方法用來獲取執行結果，這個方法會產生阻塞，會一直等到任務執行完畢才返回；
5.get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執行結果，如果在指定時間內，還沒獲取到結果，就直接返回null。
　　也就是說Future提供了三種功能：
　　1）判斷任務是否完成；
　　2）能夠中斷任務；
　　3）能夠獲取任務執行結果。

　　因為Future只是一個介面，所以是無法直接用來建立物件使用的，因此就有了下面的FutureTask。

三.FutureTask
FutureTask實現：
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
 　　FutureTask類實現了RunnableFuture介面
RunnableFuture介面的實現：
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}
 RunnableFuture繼承了Runnable介面和Future介面，而FutureTask實現了RunnableFuture介面。所以它既可以作為Runnable被執行緒執行，又可以作為Future得到Callable的返回值。

FutureTask提供了2個構造器：
public FutureTask(Callable<V> callable) {
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
}
FutureTask是Future介面的一個唯一實現類。

四.使用方法

1.使用Callable+Future獲取執行結果：
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        Task task = new Task();
        Future<Integer> result = executor.submit(task);
        executor.shutdown();
         
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
         
        System.out.println("主執行緒在執行任務");
         
        try {
            System.out.println("task執行結果"+result.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         
        System.out.println("所有任務執行完畢");
    }
}
class Task implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("子執行緒在進行計算");
        Thread.sleep(3000);
        int sum = 0;
        for(int i=0;i<100;i++)
            sum += i;
        return sum;
    }
}
 　
 2.使用Callable+FutureTask獲取執行結果：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        Task task = new Task();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
        executor.submit(futureTask);
        executor.shutdown();
         
       try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
         
        System.out.println("主執行緒在執行任務");
         
        try {
            System.out.println("task執行結果"+futureTask.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         
        System.out.println("所有任務執行完畢");
    }
}
class Task implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("子執行緒在進行計算");
        Thread.sleep(3000);
        int sum = 0;
        for(int i=0;i<100;i++)
            sum += i;
        return sum;
    }
}
 　　加油吧，程式設計師！