（8）java5线程 Callable与Future的应用

Callable和Future

Callable接口定义了一个call方法可以作为线程的执行体，但call方法比run方法更强大：

A、call方法可以有返回值
B、call方法可以申明抛出异常

Callable接口是JDK5后新增的接口，而且不是Runnable的子接口，所以Callable对象不能直接作为Thread的target。而且call方法还有一个返回值，
call方法不能直接调用，它作为线程的执行体被调用。那么如何接收call方法的返回值？
JDK1.5提供了Future接口来代表Callable接口里的call方法的返回值，并为Future接口提供了一个FutureTask实现类，该实现类实现Future接口，
并实现了Runnable接口—可以作为Thread的target。

Future接口里定义了如下几个公共方法控制他关联的Callable任务：

A、boolean cancel(Boolean mayInterruptlfRunning):试图取消该Future里关联的Callable任务
B、V get()：返回Callable任务里的call方法的返回值，调用该方法将导致线程阻塞，必须等到子线程结束才得到返回值
C、V get(long timeout, TimeUnit unit)：返回Callable任务里的call方法的返回值，该方法让程序最多阻塞timeout和unit指定的时间。
如果经过指定时间后Callable任务依然没有返回值，将会抛出TimeoutException。
D、boolean isCancelled：如果在Callable任务正常完成前被取消，则返回true。
E、boolean isDone：如果Callable任务已经完成，则返回true

创建、并启动有返回值的线程的步骤如下：

一、创建Callable接口的实现类，并实现call方法，该call方法的返回值，并作为线程的执行体。
二、创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call方法的返回值
三、使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建、并启动新线程
四、调用FutureTask对象的方法来获得子线程执行结束后的返回值

1、Executor框架使用Runnable作为其任务的基本表达形式。Runnable相当有限，不能返回一个值，也不能抛出受检查的异常，对于复杂费时的计算更加无法处理

2、因此产生了Callable和Future这种任务，对任务进行全面管理


3、


1）Callable在主进入点-call处等待返回值，并为可能抛出的异常预先做了准备。


2）Executors包含了一些工具方法将其他类型的任务封装成一个Callable，比如Runnable和java.security.PrivilegedAction。Runnable和Callable描述的是抽象的计算型任务。


3）这些任务很有限，有明确的开始和结束，但是对于非常费时的任务比较麻烦，对于已经提交但尚未开始的任务可以取消，但是对于已经开始的任务，只有它们响应中断，才可以取消。


4、


1）Future描述了任务的生命周期，并提供了相关的方法来获得任务的结果、取消任务以及检验任务已经完成还是被取消。


2）Future意味着任务完成后永远停留在完成状态上，就像ExecutorService的生命周期。使用get方法完成任务和异常处理。

3）ExecutorService中的所有submit方法都返回一个Future，可以将一个Runnable或一个Callable提交给executor,然后得到一个Future。也可以显式地为给定的Runnable或Callable实例化一个FutureTask。

package com.itm.thread;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.CompletionService;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

import javax.annotation.processing.Completion;

public class CallableAndFuture {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
		Future<String> future = 
		threadPool.submit(
				new Callable<String>(){
						public String call() throws Exception {
							Thread.sleep(2000);
							return "hello";
						};
				}
		);
		System.out.println("等待结果");
		try {
			System.out.println("拿到结果  : " + future.get());
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ExecutionException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		/**********
		 * 
		 * 第二种   方法：
		 * 
		 */
		ExecutorService threadPool2 = Executors.newFixedThreadPool(10);
		CompletionService<Integer> completionService = new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool2);
		
		// 提交十个任务。
		for(int i=1;i<=10;i++){
				final int seq = i;
				completionService.submit(new Callable<Integer>() {
					@Override
					public Integer call() throws Exception {
						Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
						return seq;
					}
				});
		}
		// 拿到  提交任务的结果  。。。
		for(int i=0;i<10;i++){
			try {
				System.out.println(
				completionService.take().get());
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (ExecutionException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	

}

也可以借鉴一下：

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
 
/**
    从本节开始,主要介绍J2SE5.0与线程相关的新特性,新的线程类主要集中在java.util.concurrent
包中,本节实例将介绍如何使用java.util.concurrent.Callable和java.util.concurrent.Future类,
用Callable定义一个任务并启动它,然后用它的Future获取输出结果并停止它.
关键技术剖析:
    关于Callable和Future类的关键技术如下:
    1.Callable是类似于Runnable的接口,实现Callable接口的类和实现Runable的类都是可被其他线程
执行的任务.
    2.Callable和Runnable的区别如下:
        1)Callable定义的方法是call,而Runnable定义的方法是run.
        2)Callable的call方法可以有返回值,而Runnable的run方法不能有返回值
        3)Callable的call方法可抛出异常,而Runnable的run方法不能抛出异常
    3.Future表示异步计算的结果,它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并检索计算的
结果.Future的cancel方法取消任务的执行,有一个布尔参数,参数为true表示立即中断任务的执行,参数
为false表示允许正在运行的任务运行完成.Future的get方法等待计算完成,获取计算结果.
 */
public class CallableAndFuture {
       /**自定义一个任务类,实现Callable接口*/
       public static class MyCallableClass implements Callable{
              private int flag = 0;
              public MyCallableClass(int flag){
                     this.flag = flag;
              }
              public String call() throws Exception{
                     if(this.flag == 0){
                            return "flag = 0";//如果flag的值为0,则立即返回
                     }
                     if(this.flag == 1){
                            //如果flag的值为1,做一个无限循环
                            try{
                                   while(true){
                                          System.out.println("looping...");
                                          Thread.sleep(2000);
                                   }
                            }catch(InterruptedException e){
                                   System.out.println("Interrupted");
                            }
                            return "false";
                     }else{
                            throw new Exception("Bad flag value!");//flag不为1或0,则抛出异常
                     }
              }
       }
       public static void main(String... args){
              //定义3个Callable类型的任务
              MyCallableClass task1 = new MyCallableClass(0);
              MyCallableClass task2 = new MyCallableClass(1);
              MyCallableClass task3 = new MyCallableClass(2);
             
              //创建一个执行任务的服务
              ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
              try{
                     //提交并执行任务,任务启动时返回了一个Future对象
                     //如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
                     Future future1 = es.submit(task1);
                     //获得第一个任务的结果,如果调用get方法,当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
                     System.out.println("task1: " + future1.get());
                    
                     Future future2 = es.submit(task2);
                     //等待5秒后,再停止第二个任务,因为第二个任务进行的是无限循环
                     Thread.sleep(5000);
                     System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
                    
                     //获取第三个任务的输出,因为执行第三个任务会引起异常
                     //所以下面的语句将引起异常的输出
                     Future future3 = es.submit(task3);
                     System.out.println("task3: " + future3.get());
              }catch(Exception e){
                     System.out.println(e.toString());
              }
              es.shutdown();//立即停止任务执行服务
       }
}