JAVA核心知识点--Future

迈不过友情╰ 2023-03-06 10:33 177阅读 0赞

参考书籍：《Java特种兵（上册）》

接口 Future<V>可用于获取异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并获取计算的结果。计算完成后只能使用 get() 方法来获取结果，如有必要，计算完成前可以阻塞此方法。取消则由 cancel() 方法来执行。还提供了其他方法，以确定任务是正常完成还是被取消了。一旦计算完成，就不能再取消计算。如果为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果，则可以声明 Future<?> 形式类型，并返回 null 作为底层任务的结果。

package java.util.concurrent;
    
    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    import java.util.concurrent.TimeoutException;
    
    public interface Future<V> {
    
    	/*
    	 * 尝试将任务的状态修改为CANCELLED
    	 * 该动作若将状态成功修改为CANCELLED，则会释放AQS的锁，成功返回true，失败返回false
    	 * 传入的boolean参数如果为true，则判定如果有正在运行的线程 runner，则会将其中断
    	 */
    	boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    
    	/*
    	 * 判定任务的状态是否为CANCELLED
    	 */
    	boolean isCancelled();
    
    	/*
    	 * 判定任务是否结束
    	 * 该方法不会阻塞，若返回true，则表示任务已经结束
    	 */
    	boolean isDone();
    
    	/*
    	 * 尝试获取任务结束的返回值
    	 * 如果是Runnable 则通常返回null，如果是Callable 则返回对应的return值
    	 * 若任务尚未结束，则当前线程将会等待直到任务结束才返回
    	 */
    	V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    
    	/*
    	 * 尝试获取任务结束的返回值
    	 * 达到设置的超时时间后，则会自动放弃等待，并抛出TimeoutException异常
    	 */
    	V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException,
    			ExecutionException, TimeoutException;
    }

Future接口有很多实现类，用得较多的是FutureTask，用于实现可取消的异步计算功能：利用开始和取消计算的方法、查询计算是否完成的方法和获取计算结果的方法。此类提供了对 Future 的基本实现，仅在计算完成时才能获取结果，如果计算尚未完成，则阻塞 get 方法。一旦计算完成，就不能再重新开始或取消计算。

下面是一个使用FutureTask进行异步计算的简单样例。

package com.pengjunlee;
    
    import java.util.concurrent.Callable;
    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    public class FutureTaskTest {
    
    	static class CallableImpl implements Callable<Integer> {
    
    		private int[] addends;
    
    		public CallableImpl(int[] addends) {
    			this.addends = addends;
    		}
    
    		public Integer call() throws Exception {
    			int sum = 0;
    			// 简单的数学计算，求出addends数组内的数字总和
    			for (int i = 0; i < addends.length; i++) {
    				sum += addends[i];
    			}
    			return sum;
    		}
    	}
    
    	public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
    			ExecutionException {
    		ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
    		// 以数学计算获取(1+2+3)*(4+5+6)*(7+8+9+10)的结果为例
    		int sum1 = executorService.submit(
    				new CallableImpl(new int[] { 1, 2, 3 })).get();
    		int sum2 = executorService.submit(
    				new CallableImpl(new int[] { 4, 5, 6 })).get();
    		int sum3 = executorService.submit(
    				new CallableImpl(new int[] { 7, 8, 9, 10 })).get();
    		int result = sum1 * sum2 * sum3;
    		System.out.println("(1+2+3)*(4+5+6)*(7+8+9+10)= " + result);
    
    	}
    }

运算结果：

(1+2+3)*(4+5+6)*(7+8+9+10)= 3060

FutureTask内部有一个sync属性，这个属性所在的类是AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的子类，即它是基于AQS来实现的。