FutureTask的用法及兩種常用的使用場景
阿新 • • 發佈:2019-01-10
轉自:https://blog.csdn.net/linchunquan/article/details/22382487
FutureTask可用於非同步獲取執行結果或取消執行任務的場景。通過傳入Runnable或者Callable的任務給FutureTask,直接呼叫其run方法或者放入執行緒池執行,之後可以在外部通過FutureTask的get方法非同步獲取執行結果,因此,FutureTask非常適合用於耗時的計算,主執行緒可以在完成自己的任務後,再去獲取結果。另外,FutureTask還可以確保即使呼叫了多次run方法,它都只會執行一次Runnable或者Callable任務,或者通過cancel取消FutureTask的執行等。
1. FutureTask執行多工計算的使用場景
利用FutureTask和ExecutorService,可以用多執行緒的方式提交計算任務,主執行緒繼續執行其他任務,當主執行緒需要子執行緒的計算結果時,在非同步獲取子執行緒的執行結果。
- package futuretask;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- 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;
- publicclass FutureTaskForMultiCompute {
- publicstaticvoid main(String[] args) {
- FutureTaskForMultiCompute inst=new FutureTaskForMultiCompute();
- // 建立任務集合
- List<FutureTask<Integer>> taskList = new
- // 建立執行緒池
- ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- // 傳入Callable物件建立FutureTask物件
- FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(inst.new ComputeTask(i, ""+i));
- taskList.add(ft);
- // 提交給執行緒池執行任務,也可以通過exec.invokeAll(taskList)一次性提交所有任務;
- exec.submit(ft);
- }
- System.out.println("所有計算任務提交完畢, 主執行緒接著幹其他事情!");
- // 開始統計各計算執行緒計算結果
- Integer totalResult = 0;
- for (FutureTask<Integer> ft : taskList) {
- try {
- //FutureTask的get方法會自動阻塞,直到獲取計算結果為止
- totalResult = totalResult + ft.get();
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (ExecutionException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- // 關閉執行緒池
- exec.shutdown();
- System.out.println("多工計算後的總結果是:" + totalResult);
- }
- privateclass ComputeTask implements Callable<Integer> {
- private Integer result = 0;
- private String taskName = "";
- public ComputeTask(Integer iniResult, String taskName){
- result = iniResult;
- this.taskName = taskName;
- System.out.println("生成子執行緒計算任務: "+taskName);
- }
- public String getTaskName(){
- returnthis.taskName;
- }
- @Override
- public Integer call() throws Exception {
- // TODO Auto-generated method stub
- for (int i = 0; i < 100; i++) {
- result =+ i;
- }
- // 休眠5秒鐘,觀察主執行緒行為,預期的結果是主執行緒會繼續執行,到要取得FutureTask的結果是等待直至完成。
- Thread.sleep(5000);
- System.out.println("子執行緒計算任務: "+taskName+" 執行完成!");
- return result;
- }
- }
- }
2. FutureTask在高併發環境下確保任務只執行一次
在很多高併發的環境下,往往我們只需要某些任務只執行一次。這種使用情景FutureTask的特性恰能勝任。舉一個例子,假設有一個帶key的連線池,當key存在時,即直接返回key對應的物件;當key不存在時,則建立連線。對於這樣的應用場景,通常採用的方法為使用一個Map物件來儲存key和連線池對應的對應關係,典型的程式碼如下面所示:
- private Map<String, Connection> connectionPool = new HashMap<String, Connection>();
- private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
- public Connection getConnection(String key){
- try{
- lock.lock();
- if(connectionPool.containsKey(key)){
- return connectionPool.get(key);
- }
- else{
- //建立 Connection
- Connection conn = createConnection();
- connectionPool.put(key, conn);
- return conn;
- }
- }
- finally{
- lock.unlock();
- }
- }
- //建立Connection
- private Connection createConnection(){
- returnnull;
- }
在上面的例子中,我們通過加鎖確保高併發環境下的執行緒安全,也確保了connection只建立一次,然而確犧牲了效能。改用ConcurrentHash的情況下,幾乎可以避免加鎖的操作,效能大大提高,但是在高併發的情況下有可能出現Connection被建立多次的現象。這時最需要解決的問題就是當key不存在時,建立Connection的動作能放在connectionPool之後執行,這正是FutureTask發揮作用的時機,基於ConcurrentHashMap和FutureTask的改造程式碼如下:
- private ConcurrentHashMap<String,FutureTask<Connection>>connectionPool = new ConcurrentHashMap<String, FutureTask<Connection>>();
- public Connection getConnection(String key) throws Exception{
- FutureTask<Connection>connectionTask=connectionPool.get(key);
- if(connectionTask!=null){
- return connectionTask.get();
- }
- else{
- Callable<Connection> callable = new Callable<Connection>(){
- @Override
- public Connection call() throws Exception {
- // TODO Auto-generated method stub
- return createConnection();
- }
- };
- FutureTask<Connection>newTask = new FutureTask<Connection>(callable);
- connectionTask = connectionPool.putIfAbsent(key, newTask);
- if(connectionTask==null){
- connectionTask = newTask;
- connectionTask.run();
- }
- return connectionTask.get();
- }
- }