了解JAVA Future类

 更新时间:2019年06月04日 10:18:22   作者:石硕页  
Future是并发编程中的一种设计模式,Future它代表一个异步计算的结果,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,下面小编和大家来一起学习一下吧

1. Future的应用场景

在并发编程中,我们经常用到非阻塞的模型,在之前的多线程的三种实现中,不管是继承thread类还是实现runnable接口,都无法保证获取到之前的执行结果。通过实现Callback接口,并用Future可以来接收多线程的执行结果。

Future表示一个可能还没有完成的异步任务的结果,针对这个结果可以添加Callback以便在任务执行成功或失败后作出相应的操作。

举个例子:比如去吃早点时,点了包子和凉菜,包子需要等3分钟,凉菜只需1分钟,如果是串行的一个执行,在吃上早点的时候需要等待4分钟,但是因为你在等包子的时候,可以同时准备凉菜,所以在准备凉菜的过程中,可以同时准备包子,这样只需要等待3分钟。那Future这种模式就是后面这种执行模式。

2. Future的类图结构

Future接口定义了主要的5个接口方法,有RunnableFuture和SchedualFuture继承这个接口,以及CompleteFuture和ForkJoinTask继承这个接口。

RunnableFuture

这个接口同时继承Future接口和Runnable接口,在成功执行run()方法后,可以通过Future访问执行结果。

这个接口都实现类是FutureTask,一个可取消的异步计算,这个类提供了Future的基本实现,后面我们的demo也是用这个类实现,它实现了启动和取消一个计算,查询这个计算是否已完成,恢复计算结果。计算的结果只能在计算已经完成的情况下恢复。

如果计算没有完成,get方法会阻塞,一旦计算完成,这个计算将不能被重启和取消,除非调用runAndReset方法。

FutureTask能用来包装一个Callable或Runnable对象,因为它实现了Runnable接口,而且它能被传递到Executor进行执行。为了提供单例类,这个类在创建自定义的工作类时提供了protected构造函数。

SchedualFuture

这个接口表示一个延时的行为可以被取消。通常一个安排好的future是定时任务SchedualedExecutorService的结果

CompleteFuture

一个Future类是显示的完成,而且能被用作一个完成等级,通过它的完成触发支持的依赖函数和行为。当两个或多个线程要执行完成或取消操作时,只有一个能够成功。

ForkJoinTask

基于任务的抽象类,可以通过ForkJoinPool来执行。一个ForkJoinTask是类似于线程实体,但是相对于线程实体是轻量级的。大量的任务和子任务会被ForkJoinPool池中的真实线程挂起来,以某些使用限制为代价。

3. Future的主要方法

Future接口主要包括5个方法

get()方法可以当任务结束后返回一个结果,如果调用时,工作还没有结束,则会阻塞线程,直到任务执行完毕

get(long timeout,TimeUnit unit)做多等待timeout的时间就会返回结果

cancel(boolean mayInterruptIfRunning)方法可以用来停止一个任务,如果任务可以停止(通过mayInterruptIfRunning来进行判断),则可以返回true,如果任务已经完成或者已经停止,或者这个任务无法停止,则会返回false.

isDone()方法判断当前方法是否完成

isCancel()方法判断当前方法是否取消

4. Future示例demo

需求场景:等早餐过程中,包子需要3秒,凉菜需要1秒,普通的多线程需要四秒才能完成。先等凉菜,再等包子,因为等凉菜时,普通多线程启动start()方法,执行run()中具体方法时,没有返回结果,所以如果要等有返回结果,必须是要1秒结束后才知道结果。

普通多线程:

public class BumThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000*3);
System.out.println("包子准备完毕");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ColdDishThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("凉菜准备完毕");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
// 等凉菜 -- 必须要等待返回的结果,所以要调用join方法
Thread t1 = new ColdDishThread();
t1.start();
t1.join();
// 等包子 -- 必须要等待返回的结果,所以要调用join方法
Thread t2 = new BumThread();
t2.start();
t2.join();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("准备完毕时间:"+(end-start));
}

采用Future模式:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
long start = System.currentTimeMillis();
// 等凉菜 
Callable ca1 = new Callable(){
@Override
public String call() throws Exception {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "凉菜准备完毕";
}
};
FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<String>(ca1);
new Thread(ft1).start();
// 等包子 -- 必须要等待返回的结果,所以要调用join方法
Callable ca2 = new Callable(){
@Override
public Object call() throws Exception {
try {
Thread.sleep(1000*3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "包子准备完毕";
}
};
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(ca2);
new Thread(ft2).start();
System.out.println(ft1.get());
System.out.println(ft2.get());
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("准备完毕时间:"+(end-start));

Java中Future、FutureTask原理以及与线程池的搭配使用

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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