Runnable、Callable、Executor、Future、FutureTask关系解读

时间:2023-03-08 22:12:25

在再度温习Java5的并发编程的知识点时发现,首要的就是把Runnable、Callable、Executor、Future等的关系搞明白,遂有了下述小测试程序,通过这个例子上述三者的关系就一目了然了。

在java5以后,一个可以调度执行的线程单元可以有三种方式定义:

Thread、Runnable、Callable,其中Runnable实现的是void run()方法,Callable实现的是 V call()方法,并且可以返回执行结果,其中Runnable可以提交给Thread来包装下,直接启动一个线程来执行,而Callable则一般都是提交给ExecuteService来执行。

简单来说,Executor就是Runnable和Callable的调度容器,Future就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看,最为关键的是Future可以检查对应的任务是否已经完成,也可以阻塞在get方法上一直等待任务返回结果。Runnable和Callable的差别就是Runnable是没有结果可以返回的,就算是通过Future也看不到任务调度的结果的。

  1. /**
  2. * 通过简单的测试程序来试验Runnable、Callable通过Executor来调度的时候与Future的关系
  3. */
  4. package com.hadoop.thread;
  5. import java.util.concurrent.Callable;
  6. import java.util.concurrent.ExecutorService;
  7. import java.util.concurrent.Executors;
  8. import java.util.concurrent.Future;
  9. public class RunnableAndCallable2Future {
  10. public static void main(String[] args) {
  11. // 创建一个执行任务的服务
  12. ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
  13. try {
  14. //1.Runnable通过Future返回结果为空
  15. //创建一个Runnable,来调度,等待任务执行完毕,取得返回结果
  16. Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable() {
  17. @Override
  18. public void run() {
  19. System.out.println("runnable1 running.");
  20. }
  21. });
  22. System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());
  23. // 2.Callable通过Future能返回结果
  24. //提交并执行任务,任务启动时返回了一个 Future对象,
  25. // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
  26. Future<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {
  27. @Override
  28. public String call() throws Exception {
  29. // TODO Auto-generated method stub
  30. return "result=task1";
  31. }
  32. });
  33. // 获得任务的结果,如果调用get方法,当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
  34. System.out.println("task1: " + future1.get());
  35. //3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断
  36. //提交并执行任务,任务启动时返回了一个 Future对象,
  37. // 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
  38. Future<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {
  39. @Override
  40. public String call() throws Exception {
  41. try {
  42. while (true) {
  43. System.out.println("task2 running.");
  44. Thread.sleep(50);
  45. }
  46. } catch (InterruptedException e) {
  47. System.out.println("Interrupted task2.");
  48. }
  49. return "task2=false";
  50. }
  51. });
  52. // 等待5秒后,再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
  53. Thread.sleep(10);
  54. System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
  55. // 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了
  56. // 获取第三个任务的输出,因为执行第三个任务会引起异常
  57. // 所以下面的语句将引起异常的抛出
  58. Future<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {
  59. @Override
  60. public String call() throws Exception {
  61. throw new Exception("task3 throw exception!");
  62. }
  63. });
  64. System.out.println("task3: " + future3.get());
  65. } catch (Exception e) {
  66. System.out.println(e.toString());
  67. }
  68. // 停止任务执行服务
  69. executor.shutdownNow();
  70. }
  71. }

执行结果如下:

  1. runnable1 running.
  2. Runnable1:null
  3. task1: result=task1
  4. task2 running.
  5. task2 cancel: true
  6. Interrupted task2.
  7. java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Bad flag value!

FutureTask则是一个RunnableFuture<V>,即实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口,另外它还可以包装Runnable和Callable<V>,所以一般来讲是一个符合体了,它可以通过Thread包装来直接执行,也可以提交给ExecuteService来执行,并且还可以通过v get()返回执行结果,在线程体没有执行完成的时候,主线程一直阻塞等待,执行完则直接返回结果。

  1. public class FutureTaskTest {
  2. /**
  3. * @param args
  4. */
  5. public static void main(String[] args) {
  6. Callable<String> task = new Callable<String>() {
  7. public String call() {
  8. System.out.println("Sleep start.");
  9. try {
  10. Thread.sleep(1000 * 10);
  11. } catch (InterruptedException e) {
  12. // TODO Auto-generated catch block
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. System.out.println("Sleep end.");
  16. return "time=" + System.currentTimeMillis();
  17. }
  18. };
  19. //直接使用Thread的方式执行
  20. FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);
  21. Thread t = new Thread(ft);
  22. t.start();
  23. try {
  24. System.out.println("waiting execute result");
  25. System.out.println("result = " + ft.get());
  26. } catch (InterruptedException e) {
  27. // TODO Auto-generated catch block
  28. e.printStackTrace();
  29. } catch (ExecutionException e) {
  30. // TODO Auto-generated catch block
  31. e.printStackTrace();
  32. }
  33. //使用Executors来执行
  34. System.out.println("=========");
  35. FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);
  36. Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);
  37. try {
  38. System.out.println("waiting execute result");
  39. System.out.println("result = " + ft2.get());
  40. } catch (InterruptedException e) {
  41. // TODO Auto-generated catch block
  42. e.printStackTrace();
  43. } catch (ExecutionException e) {
  44. // TODO Auto-generated catch block
  45. e.printStackTrace();
  46. }
  47. }
  48. }

执行结果如下:

    1. waiting execute result
    2. Sleep start.
    3. Sleep end.
    4. result = time=1370844662537
    5. =========
    6. waiting execute result
    7. Sleep start.
    8. Sleep end.
    9. result = time=1370844672542