Java多執行緒(二)——Callable、Future和FutureTask
阿新 • • 發佈:2019-02-10
在上一章節我們介紹了Java實現多執行緒最常用的兩種方式,但是那兩種方式實現執行緒的時候並不能返回執行緒的執行結果。然而有些場景我們需要得到執行緒的執行結果,比如要計算每個部門的這個月的工資,然後進行總計(假設有n個部門,計算每個部門的工資需要花費m個小時,計算總計需要k個小時)。那麼有以下兩種方案供選擇“:
- n個部門工資計算和總計都安排給一個人來做,需要花費n*m+k小時;
- 每個部門工資計算都分別安排給一個人來做(同時進行),最後一個人做統計工作,那麼需要花費m+k小時即可;
方案一採用順序執行的方式來做,需要花費的時間比較長;方案二採用執行並行的方式來做,在短時間內會花費更多的資源,但是節省了時間。方案一比較簡單,在這裡就不多贅述。讓我們看下如何使用多執行緒的方式來實現方案二。
方案二的實現其實也很簡單,無法是在多執行緒的基礎上加上執行緒執行結果返回,Java中提供了Callable、Future和FutrueTask相關工具來協助我們實現,接下來就看下是如何實現的吧!
- Callable+Future實現:
//首先實現一個計算工資的Task類 並實現Callable介面 (執行緒返回結果型別即泛型填充型別)
public class Task implements Callable<Integer>{
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("部門:" + Thread.currentThread().getId()+"正在計算工資");
Random random = new Random();
Thread.sleep(2000);//模擬工資計算耗時
Integer sum = random.nextInt(100000);
System.out.println("部門:"+ Thread.currentThread().getId()+"計算完成。結果:"+sum);
return sum;
}
}
//執行任務計算Main
public class Main {
public static void main(String []args){
//建立固定的執行緒數的執行緒池,不瞭解執行緒池的可以去了解下
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
Task task1 = new Task();
Task task2 = new Task();
Task task3 = new Task();
Task task4 = new Task();
Task task5 = new Task();
long protime = System.currentTimeMillis();
//將五個部門的工資計算交由執行緒池中的執行緒執行
Future<Integer> result1 = pool.submit(task1);
Future<Integer> result2 = pool.submit(task2);
Future<Integer> result3 = pool.submit(task3);
Future<Integer> result4 = pool.submit(task4);
Future<Integer> result5 = pool.submit(task5);
Integer sum = 0;
//獲取根據submit提交返回的型別為Future<Integer>型別的result獲取執行緒執行結果(執行緒任務沒執行完的話,在呼叫get方法的時會wait等待結果執行完成)
try {
sum += result1.get();
sum += result2.get();
sum += result3.get();
sum += result4.get();
sum += result5.get();
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
long time = System.currentTimeMillis()-protime;
System.out.println("總計需發工資:"+sum+" 耗時:"+time);
}
}
- Callable+FutureTask實現:
//首先實現一個計算工資的Task類 並實現Callable介面 (執行緒返回結果型別即泛型填充型別)
public class Task implements Callable<Integer>{
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("部門:"+ Thread.currentThread().getId()+"正在計算工資");
Random random = new Random();
Thread.sleep(2000);//模擬工資計算耗時
Integer sum = random.nextInt(100000);
System.out.println("部門:"+ Thread.currentThread().getId()+"計算完成。結果:"+sum);
return sum;
}
}
public class Main {
public static void main(String []args){
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
/**
FutureTask實現了RunnableFuture介面, RunnableFuture介面實現Runnable和Future介面
FutureTask相當於執行緒和結果的結合
*/
FutureTask<Integer> futureTask1 = new FutureTask<>(new Task());
FutureTask<Integer> futureTask2 = new FutureTask<>(new Task());
FutureTask<Integer> futureTask3 = new FutureTask<>(new Task());
FutureTask<Integer> futureTask4 = new FutureTask<>(new Task());
FutureTask<Integer> futureTask5 = new FutureTask<>(new Task());
long protime = System.currentTimeMillis();
pool.submit(futureTask1);
pool.submit(futureTask2);
pool.submit(futureTask3);
pool.submit(futureTask4);
pool.submit(futureTask5);
pool.shutdown();
Integer sum = 0;
try {
sum += futureTask1.get();
sum += futureTask2.get();
sum += futureTask3.get();
sum += futureTask4.get();
sum += futureTask5.get();
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
long time = System.currentTimeMillis()-protime;
System.out.println("總計需發工資:"+sum+" 耗時:"+time);
}
}
兩種方式實現的執行效果基本一樣(排除隨機等因素):
由結果分析,5個執行緒同時執行,大概計算2s後,相繼計算出結果結果,耗時大概2s。
總結:
future模式在Java多執行緒的用處還是蠻大的,尤其是在做平行計算的場景下。Java為我們提供了相關工具,所以實現難度也不大,加以練習就會很容易掌握。但是為了深刻理解future模式以及實現原理,下一章節會來手動實現future模式,敬請期待!!!(文章中如有描述不明確或不正確的地方,歡迎大家批評指正,謝謝)。