多线程中Future与FutureTask的区别和联系

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线程的创建方式中有两种，一种是实现Runnable接口，另一种是继承Thread，但是这两种方式都有个缺点，那就是在任务执行完成之后无法获取返回结果，于是就有了Callable接口，Future接口与FutureTask类的配和取得返回的结果。

我们先回顾一下java.lang.Runnable接口，就声明了run(),其返回值为void，当然就无法获取结果。

public interface Runnable {  
    public abstract void run();  
}

而Callable的接口定义如下

 public interface Callable<V> {   
    V   call()   throws Exception;   
 }

该接口声明了一个名称为call()的方法，同时这个方法可以有返回值V，也可以抛出异常。嗯，对该接口我们先了解这么多就行，下面我们来说明如何使用，前篇文章我们说过，无论是Runnable接口的实现类还是Callable接口的实现类，都可以被ThreadPoolExecutor或ScheduledThreadPoolExecutor执行，ThreadPoolExecutor或ScheduledThreadPoolExecutor都实现了ExcutorService接口，而因此Callable需要和Executor框架中的ExcutorService结合使用，我们先看看ExecutorService提供的方法：

    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);  
    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);  
    Future<?> submit(Runnable task);

第一个方法：submit提交一个实现Callable接口的任务，并且返回封装了异步计算结果的Future。

第二个方法：submit提交一个实现Runnable接口的任务，并且指定了在调用Future的get方法时返回的result对象。（不常用）

第三个方法：submit提交一个实现Runnable接口的任务，并且返回封装了异步计算结果的Future。
因此我们只要创建好我们的线程对象（实现Callable接口或者Runnable接口），然后通过上面3个方法提交给线程池去执行即可。还有点要注意的是，除了我们自己实现Callable对象外，我们还可以使用工厂类Executors来把一个Runnable对象包装成Callable对象。Executors工厂类提供的方法如下：

    public static Callable<Object> callable(Runnable task)  
    public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result)

2.Future<V>接口

Future<V>接口是用来获取异步计算结果的，说白了就是对具体的Runnable或者Callable对象任务执行的结果进行获取(get()),取消(cancel()),判断是否完成等操作。我们看看Future接口的源码：

    public interface Future<V> {  
        boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);  
        boolean isCancelled();  
        boolean isDone();  
        V get() throws InterruptedException, ExecutionException;  
        V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;  
    }

方法解析：

V get() ：获取异步执行的结果，如果没有结果可用，此方法会阻塞直到异步计算完成。

V get(Long timeout , TimeUnit unit) ：获取异步执行结果，如果没有结果可用，此方法会阻塞，但是会有时间限制，如果阻塞时间超过设定的timeout时间，该方法将抛出异常。

boolean isDone() ：如果任务执行结束，无论是正常结束或是中途取消还是发生异常，都返回true。

boolean isCanceller() ：如果任务完成前被取消，则返回true。

boolean cancel(boolean mayInterruptRunning) ：如果任务还没开始，执行cancel(…)方法将返回false；如果任务已经启动，执行cancel(true)方法将以中断执行此任务线程的方式来试图停止任务，如果停止成功，返回true；当任务已经启动，执行cancel(false)方法将不会对正在执行的任务线程产生影响(让线程正常执行到完成)，此时返回false；当任务已经完成，执行cancel(…)方法将返回false。mayInterruptRunning参数表示是否中断执行中的线程。

通过方法分析我们也知道实际上Future提供了3种功能：（1）能够中断执行中的任务（2）判断任务是否执行完成（3）获取任务执行完成后额结果。

但是我们必须明白Future只是一个接口，我们无法直接创建对象，因此就需要其实现类FutureTask登场啦。

3.FutureTask类

我们先来看看FutureTask的实现

    public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {

FutureTask类实现了RunnableFuture接口，我们看一下RunnableFuture接口的实现：

    public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {  
        void run();  
    }

分析：FutureTask除了实现了Future接口外还实现了Runnable接口（即可以通过Runnable接口实现线程，也可以通过Future取得线程执行完后的结果），因此FutureTask也可以直接提交给Executor执行。
最后我们给出FutureTask的两种构造函数：

    public FutureTask(Callable<V> callable) {  
    }  
    public FutureTask(Runnable runnable, V result) {  
    }

4.Callable<V>/Future<V>/FutureTask的使用
(封装了异步获取结果的Future!!!)

通过上面的介绍，我们对Callable，Future，FutureTask都有了比较清晰的了解了，那么它们到底有什么用呢？我们前面说过通过这样的方式去创建线程的话，最大的好处就是能够返回结果，加入有这样的场景，我们现在需要计算一个数据，而这个数据的计算比较耗时，而我们后面的程序也要用到这个数据结果，那么这个时
Callable岂不是最好的选择？我们可以开设一个线程去执行计算，而主线程继续做其他事，而后面需要使用到这个数据时，我们再使用Future获取不就可以了吗？下面我们就来编写一个这样的实例

4.1 使用Callable+Future获取执行结果

Callable实现类如下：

package com.zejian.Executor;  
import java.util.concurrent.Callable;  
/** 
 * @author zejian 
 * @time 2016年3月15日 下午2:02:42 
 * @decrition Callable接口实例 
 */  
public class CallableDemo implements Callable<Integer> {  
      
    private int sum;  
    @Override  
    public Integer call() throws Exception {  
        System.out.println("Callable子线程开始计算啦！");  
        Thread.sleep(2000);  
          
        for(int i=0 ;i<5000;i++){  
            sum=sum+i;  
        }  
        System.out.println("Callable子线程计算结束！");  
        return sum;  
    }  
}

Callable执行测试类如下：

    package com.zejian.Executor;  
    import java.util.concurrent.ExecutorService;  
    import java.util.concurrent.Executors;  
    import java.util.concurrent.Future;  
    /** 
     * @author zejian 
     * @time 2016年3月15日 下午2:05:43 
     * @decrition callable执行测试类 
     */  
    public class CallableTest {  
          
        public static void main(String[] args) {  
            //创建线程池  
            ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();  
            //创建Callable对象任务  
            CallableDemo calTask=new CallableDemo();  
            //提交任务并获取执行结果  
            Future<Integer> future =es.submit(calTask);  
            //关闭线程池  
            es.shutdown();  
            try {  
                Thread.sleep(2000);  
            System.out.println("主线程在执行其他任务");  
              
            if(future.get()!=null){  
                //输出获取到的结果  
                System.out.println("future.get()-->"+future.get());  
            }else{  
                //输出获取到的结果  
                System.out.println("future.get()未获取到结果");  
            }  
              
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println("主线程在执行完成");  
        }  
    }

执行结果：

Callable子线程开始计算啦！
主线程在执行其他任务
Callable子线程计算结束！
future.get()-->12497500
主线程在执行完成

4.2
使用Callable+FutureTask获取执行结果

    package com.zejian.Executor;  
    import java.util.concurrent.ExecutorService;  
    import java.util.concurrent.Executors;  
    import java.util.concurrent.Future;  
    import java.util.concurrent.FutureTask;  
    /** 
     * @author zejian 
     * @time 2016年3月15日 下午2:05:43 
     * @decrition callable执行测试类 
     */  
    public class CallableTest {  
          
        public static void main(String[] args) {  
    //      //创建线程池  
    //      ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();  
    //      //创建Callable对象任务  
    //      CallableDemo calTask=new CallableDemo();  
    //      //提交任务并获取执行结果  
    //      Future<Integer> future =es.submit(calTask);  
    //      //关闭线程池  
    //      es.shutdown();  
              
            //创建线程池  
            ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();  
            //创建Callable对象任务  
            CallableDemo calTask=new CallableDemo();  
            //创建FutureTask  
            FutureTask<Integer> futureTask=new FutureTask<>(calTask);  
            //执行任务  
            es.submit(futureTask);  
            //关闭线程池  
            es.shutdown();  
            try {  
                Thread.sleep(2000);  
            System.out.println("主线程在执行其他任务");  
              
            if(futureTask.get()!=null){  
                //输出获取到的结果  
                System.out.println("futureTask.get()-->"+futureTask.get());  
            }else{  
                //输出获取到的结果  
                System.out.println("futureTask.get()未获取到结果");  
            }  
              
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println("主线程在执行完成");  
        }  
    }

执行结果：

Callable子线程开始计算啦！
主线程在执行其他任务
Callable子线程计算结束！
futureTask.get()-->12497500
主线程在执行完成

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多线程中Future与FutureTask的区别和联系

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