知道線程池，那你知道Future類嗎？

內心豐富
拜託生活表面的相似

Future和Callable

callable的缺陷

• 沒有返回值
  

• 不能拋出checked Exception

原因？

這些方法都不是我們開發人員自己編寫的，就算可以往外面拋，也只能報異常，不能按照我們想要的規則進行處理。

Callable接口

1. 類似於Runnable，被其他線程執行的任務
2. 實現call方法
3. 有返回值
   

Future類

Future是一個存儲類，它存儲call()這個任務的結果，而這個任務的執行時間是無法提前去確定的，因爲這完全取決於call()方法的執行。

我們可以通過Future.get來獲取Callable接口返回的執行結果，還可以通過Future.isDone()來判斷任務是否已經執行完畢，以及取消這個任務，限時獲取任務的結果等。

在call()未執行完畢之前，調用get()的線程（假定此時是主線程）會被阻塞知道call()方法返回結果後，此時future.get()纔會得到該結果，然後主線程纔會切換到Runnable狀態。

主要方法及具體實現

主要方法

可以看到 Future是一個接口，主要方法有5個。

• get()方法

get()方法的行爲取決於Callable任務的狀態，有5種情況。

1. 任務正常完成—get()方法會立即返回結果。
2. 任務尚未完成(還沒開始或者進行中)—get()將阻塞並直到任務完成。
3. 任務執行過程中拋出異常Exception
   get方法會拋出ExecutionException：這裏的拋出異常，是call()執行時產生的那個異常。不論call()執行是拋出的異常類型是什麼，最後get()拋出的異常類型都是ExecutionException。
4. 任務被取消—get()方法會拋出CancellationException.
5. 任務超時—get()有一個重載方法，是傳入一個延遲時間的。如果時間到了還沒有獲取到結果，get()方法就會拋出TimeoutException。

• get(long timeout,TimuUnit unit)：有超時的獲取。

用get(long timeout,TimuUnit unit)方法時，如果call()在規定的時間內完成了任務，那麼就會正常獲取到返回值；而如果再指定時間內沒有計算出結果，那麼就會拋出TimeoutException。

超時不獲取，任務需取消。

• cancel方法

取消任務的執行。

• isDone方法

判斷線程是否執行完畢。

記住，是執行完畢，而不是執行成功，就算拋出異常，他也是執行完畢。

• isCancelled方法

判斷是否被取消

具體實現

• 線程池的submit方法返回Future對象

首先，我們要給線程池提交我們的任務，提交時線程池會立即返回給我們一個空的Future容器。當線程的任務一旦執行完畢，也就是當我們可以獲取結果的時候，線程池便會把該結果填入到之前給我們的那個Future中去（而不是創建一個新的Future），我們此時便可以從該Future中獲得任務執行的結果。

public class FutureDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	//創建線程池
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 5, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue(10));
        //獲取Future對象，使用Lambl打印一個隨機值。
        Future<Integer> future = threadPoolExecutor.submit(()-> new Random().nextInt());
        try {
        	//前面說過，get()方法返回值可能會拋出異常。
            System.out.println(future.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 用FutureTask返回Future對象
  

把Callable實例當做參數，生成FutureTask的對象，然後把這個對象當做一個Runnable對象，用線程池或另起線程去執行這個Runnable對象，最後通過FutureTask獲取剛纔執行的結果。

public class FutureDemo {
    public static void main(String[] args) {
        FutureTask<Integer> future2 = new FutureTask<>(()-> new Random().nextInt());
        new Thread(future2).start();
        try {
            System.out.println(future2.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //不起作用。複用
        new Thread(future2).start();
        try {
            System.out.println(future2.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代碼中執行了2次
new Thread(future2).start();
得出的2條結果都是一樣的。
這就是達到了複用。

注意點

• 當for循環批量獲取Future的結果時，容易發生一部分線程很慢的情況（如果第一個線程計算很慢，後面的線程都計算結束了，那將會造成整個獲取結果很慢或阻塞），get()方法調用時應使用Timeout限制。

List<Future> futures = new ArrayList<>();

• Future的生命週期不能後退

生命週期只能前進，不能後退。就和線程池的生命週期一樣，一旦完全完成了任務，他就永遠停在了“已完成”的狀態，不能重頭再來。

上面的代碼複用就是這種是思想。

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