Callable与Future

java.util.concurrent.Callable与java.util.concurrent.Future类可以协助您完成Future模式。Future模式在请求发生时，会先产生一个Future对象给发出请求的客户。它的作用类似于代理(Proxy)对象，而同时所代理的真正目标对象的生成是由一个新的线程持续进行。真正的目标对象生成之后，将之设置到Future之中，而当客户端真正需要目标对象时，目标对象也已经准备好，可以让客户提取使用。

关于Future模式的说明，可以参考：

http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/DesignPattern/FuturePattern.htm

Callable是一个接口，与Runnable类似，包含一个必须实现的方法，可以启动为让另一个线程来执行。不过Callable工作完成后，可以传回结果对象。Callable接口的定义如下：

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

例如，可以使用Callable完成某个费时的工作，工作结束后传回结果对象，例如求质数范例15.24：

范例15.24  PrimeCallable.java

package onlyfun.caterpillar;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;

 

public class PrimeCallable implements Callable<int[]> {
private int max;

public PrimeCallable(int max) {
 this.max = max;
}

public int[] call() throws Exception {
int[] prime = new int[max+1];

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

 

for(int i = 2; i <= max; i++)
prime[i] = 1;

 

for(int i = 2; i*i <= max; i++) { // 这里可以改进
if(prime[i] == 1) {
for(int j = 2*i; j <= max; j++) {
if(j % i == 0)
prime[j] = 0;
}
}
}

 

for(int i = 2; i < max; i++) {
if(prime[i] == 1) {
list.add(i);
}
}

int[] p = new int[list.size()];
for(int i = 0; i < p.length; i++) {
 p[i] = list.get(i).intValue();
}

return p;
} 
}

程序中的求质数方法是很简单的，但效率不好，这里只是为了示范方便，才使用简单的求质数方法，要更有效率地求质数，可以参考Eratosthenes筛选求质数：

http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/AlgorithmGossip/EratosthenesPrime.htm

假设现在求质数的需求是在启动PrimeCallable后的几秒之后，则可以使用Future来获得Callable执行的结果，从而在未来的时间点获得结果，例如范例15.25：

范例15.25  FutureDemo.java

package onlyfun.caterpillar;

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

public class FutureDemo {
public static void main(String[] args) {
Callable<int[]> primeCallable = new PrimeCallable(1000);
FutureTask<int[]> primeTask = 
new FutureTask<int[]>(primeCallable);

Thread t = new Thread(primeTask);
t.start();

try {
// 假设现在做其他事情
Thread.sleep(5000);

// 回来看看质数找好了吗
if(primeTask.isDone()) {
int[] primes = primeTask.get();
for(int prime : primes) {
System.out.print(prime + " ");
}
System.out.println();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
} 
}
}

java.util.concurrent.FutureTask是一个代理，真正执行找质数功能的是Callable对象。使用另一个线程启动FutureTask，之后就可以做其他的事了。等到某个时间点，用isDone()观察任务是否完成，如果完成了，就可以获得结果。一个执行结果如下，显示所有找到的质数：

2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 
67 71 73 79 83 89 97 101 103 107 109 113 127 131 
137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 
197 199 211 223 227 229 233 239 241 251 257 263 
269 271 277 281 283 293 307 311 313 317 331 337 
347 349 353 359 367 373 379 383 389 397 401 409 
419 421 431 433 439 443 449 457 461 463 467 479 
487 491 499 503 509 521 523 541 547 557 563 569 
571 577 587 593 599 601 607 613 617 619 631 641
643 647 653 659 661 673 677 683 691 701 709 719
727 733 739 743 751 757 761 769 773 787 797 809 
811 821 823 827 829 839 853 857 859 863 877 881 
883 887 907 911 919 929 937 941 947 953 967 971 
977 983 991 997

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