多线程------Future异步任务

目录

前言

1. Future 接口

2. FutureTask 类

3. ExecutorService 和 submit() 方法

4. 异常处理

5. 超时处理

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前言

Future 是 Java 中用于表示异步计算结果的接口，它允许你在一个线程中开启一个任务，然后在另一个线程中获取计算结果。Future 接口提供了一种在任务执行完成之后获取结果的机制，它允许异步地等待任务完成。

以下是关于 Future 的详细讲解：

1. Future 接口

Future 接口定义了与异步计算结果相关的一系列方法，其中最重要的是：

• get(): 获取计算结果，如果计算尚未完成，则阻塞直到计算完成。
• get(long timeout, TimeUnit unit): 获取计算结果，但是最多等待指定的时间。
• isDone(): 判断计算是否完成。
• cancel(boolean mayInterruptIfRunning): 尝试取消任务的执行。

2. FutureTask 类

FutureTask 是 Future 接口的一个实现，同时也是 Runnable 接口的实现。你可以把 FutureTask 提交给 Executor 来执行，并在需要的时候通过 Future 来获取计算结果。

import java.util.concurrent.*;

public class FutureTaskExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        Callable<Integer> callable = () -> {
            // 模拟一个耗时的任务
            Thread.sleep(2000);
            return 42;
        };

        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);

        // 创建并启动线程
        new Thread(futureTask).start();

        // 在主线程中继续执行其他任务
        System.out.println("Do something else while waiting for the result...");

        // 获取计算结果，会阻塞直到任务完成
        Integer result = futureTask.get();

        // 打印计算结果
        System.out.println("Result: " + result);
    }
}

3. ExecutorService 和 submit() 方法

更常见的做法是使用 ExecutorService 来执行 Callable 或 Runnable，并返回一个 Future 对象。

import java.util.concurrent.*;

public class ExecutorServiceExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        Callable<Integer> callable = () -> {
            // 模拟一个耗时的任务
            Thread.sleep(2000);
            return 42;
        };

        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        
        // 提交任务并获取 Future 对象
        Future<Integer> future = executorService.submit(callable);

        // 在主线程中继续执行其他任务
        System.out.println("Do something else while waiting for the result...");

        // 获取计算结果，会阻塞直到任务完成
        Integer result = future.get();

        // 打印计算结果
        System.out.println("Result: " + result);

        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}

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4. 异常处理

在使用 Future 的时候，需要注意任务可能会抛出异常。你可以使用 try-catch 块来捕获异常。

try {
    Integer result = future.get();
    System.out.println("Result: " + result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
}

5. 超时处理

如果你不想一直等待任务完成，可以使用带有超时参数的 get 方法。

try {
    Integer result = future.get(1, TimeUnit.SECONDS);
    System.out.println("Result: " + result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException | TimeoutException e) {
    e.printStackTrace();
}

这样，如果任务在指定时间内没有完成，将抛出 TimeoutException。

Future 是在 Java 5 中引入的，它为异步编程提供了一种相对简单的方式。然而，随着时间的推移，Java 的并发编程模型已经进一步发展，现在也有其他更高级的并发工具，例如 CompletableFuture。如果你在新的项目中使用异步编程，可能会考虑使用这些更先进的工具。

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