多线程 - Callable接口

概述


从Java 5开始,Java就提供了Callable接口,可以把它看作是Runnable接口的增强版:Callable接口提供了一个call()方法作为线程执行体,它可以有返回值,并且可以抛异常。但是如何获取call()方法的返回值呢?
Java 5提供了Future接口来代表call()方法的返回值,并为Future接口提供了FutureTask实现类,该类实现了Callable接口和Runnable接口。Future接口中定义了几个公共方法来控制它关联的Callable任务:
  • boolean cancel(boolean):试图取消该Future关联的Callable任务。
  • V get():返回call()方法的返回值。该方法将导致程序阻塞,必须等到子线程结束后才得到返回值。
  • V get(long timeout, TimeUnit unit):返回call()方法的返回值。该方法最多阻塞timeout和unit指定的时间,如果超过指定时间没有返回,将会抛出TimeoutException。
  • boolean isCancelled():如果在Callable任务正常结束前被取消,则返回true。
  • boolean isDone():如果Callable任务已经完成,则返回true。

代码示例


创建并启动Callable线程的步骤如下:
(1)创建Callable接口实现类,并实现call()方法;
(2)创建Callable实现类的实例,并用FutureTask来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了call()方法的返回值;
(3)使用FutureTask对象座位Thread的target创建并启动线程;
(4)调用FutureTask对象的get()方法来获得call()方法的返回值。
注意,Callable接口有泛型限制,Callable接口中的泛型形参类型必须与call()方法返回值类型相同。
package Demo;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

//Callable接口的泛型形参类型与call方法返回值类型一致
public class Demo implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() {
	int i = 0;
	for (; i < 100; i++) {
	    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i的值:" + i);
	}
	return i;
    }

    public static void main(String[] args) {
	// 创建Callable对象
	Demo dm = new Demo();
	// 使用FutureTask包装Callable对象
	FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(dm);
	for (int i = 0; i < 100; i++) {
	    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " i的值:" + i);
	    if (i == 20) {
		new Thread(task, "有返回值的线程").start();
	    }
	}
	try {
	    System.out.println("子线程执行结束,i的值:" + task.get());
	} catch (Exception e) {
	    e.printStackTrace();
	}
    }
}
主程序中当 i 的值等于20时,就会启动Callable子线程,此时主线程和子线程并发执行。最后程序通过FutureTask对象的get()方法来获取call()方法的返回值——该方法会导致主线程阻塞,直到call()方法执行结束。如果将try中的语句移到if语句块中,会发现当 i 等于20时,等到子线程打印完毕后,主线程继续从21开始打印。读者可以自己尝试。下面是本例的测试结果:
<pre name="code" class="html">main i的值:0
main i的值:1
......
main i的值:24
有返回值的线程 i的值:0
main i的值:25
有返回值的线程 i的值:1
main i的值:26
有返回值的线程 i的值:2
main i的值:27
有返回值的线程 i的值:3
main i的值:28
有返回值的线程 i的值:4
main i的值:29
有返回值的线程 i的值:5
main i的值:30
......
main i的值:92
有返回值的线程 i的值:36
main i的值:93
有返回值的线程 i的值:37
main i的值:94
有返回值的线程 i的值:38
main i的值:95
有返回值的线程 i的值:39
main i的值:96
有返回值的线程 i的值:40
main i的值:97
有返回值的线程 i的值:41
main i的值:98
有返回值的线程 i的值:42
main i的值:99
有返回值的线程 i的值:43
......
有返回值的线程 i的值:99
子线程执行结束,i的值:100




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