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一、摘要
公司主營業(yè)務(wù)：做網(wǎng)站、網(wǎng)站建設(shè)、移動網(wǎng)站開發(fā)等業(yè)務(wù)。幫助企業(yè)客戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競爭能力。創(chuàng)新互聯(lián)建站是一支青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團(tuán)隊(duì)。公司秉承以“開放、自由、嚴(yán)謹(jǐn)、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來驚喜。創(chuàng)新互聯(lián)建站推出漳浦免費(fèi)做網(wǎng)站回饋大家。
在前幾篇線程系列文章中，我們介紹了線程池的相關(guān)技術(shù)，任務(wù)執(zhí)行類只需要實(shí)現(xiàn)Runnable接口，然后交給線程池，就可以輕松的實(shí)現(xiàn)異步執(zhí)行多個任務(wù)的目標(biāo)，提升程序的執(zhí)行效率，比如如下異步執(zhí)行任務(wù)下載。
// 創(chuàng)建一個線程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 提交任務(wù)
executor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 執(zhí)行下載某文件任務(wù)
System.out.println("執(zhí)行下載某文件任務(wù)");
}
});而實(shí)際上Runnable接口并不能滿足所有的需求，比如有些場景下，我們想要獲取任務(wù)執(zhí)行的返回結(jié)果，Runnable接口因?yàn)闊o返回值，只能想辦法通過額外的方式來寫入和讀取，操作起來十分不便。
因此，從 JDK 1.5 開始，Java 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一個Callable接口，與Runnable接口相比，它的方法上多了一個返回值；同時Callable是一個泛型接口，可以返回指定類型的結(jié)果，比如如下的實(shí)現(xiàn)類！
public class Task implements Callable {
@Override
public String call() throws Exception {
// 執(zhí)行下載某文件任務(wù)
System.out.println("執(zhí)行下載某文件任務(wù)");
return "xxx";
}
} 問題來了，如何獲取異步執(zhí)行的結(jié)果呢？
在 JDK 1.5 中，Java 標(biāo)準(zhǔn)庫還提供了一個Future接口，它可以用來獲取異步執(zhí)行的結(jié)果。
下面我們一起來了解一下這個Future接口！
二、Future
Future接口，表示一個可能還沒有完成異步任務(wù)的結(jié)果，它提供了檢查任務(wù)是否已完成、以及等待任務(wù)完成并獲取結(jié)果等方法。
如果看過ExecutorService.submit()方法，會發(fā)現(xiàn)它的返回參數(shù)都是Future類型，F(xiàn)uture類型的實(shí)例可以用來獲取異步任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果。
下面我們先來看一個簡單的示例，以便于更好的理解！
public class Task implements Callable {
@Override
public String call() throws Exception {
// 執(zhí)行下載某文件任務(wù)，并返回文件名稱
System.out.println("thread name:" + Thread.currentThread().getName() + " 開始執(zhí)行下載任務(wù)");
return "xxx.png";
}
} public class FutureTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 創(chuàng)建一個線程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
// 初始化一個任務(wù)
Callable task = new Task();
// 提交任務(wù)并獲得Future的實(shí)例
Future future = executor.submit(task);
// 從Future獲取異步執(zhí)行返回的結(jié)果(可能會阻塞等待結(jié)果)
String result =future.get();
System.out.println("任務(wù)執(zhí)行結(jié)果：" + result);
// 任務(wù)執(zhí)行完畢之后，關(guān)閉線程池（可選）
executor.shutdown();
}
} 輸出結(jié)果如下：
thread name:pool-1-thread-1 開始執(zhí)行下載任務(wù)
任務(wù)執(zhí)行結(jié)果：xxx.png從以上的示例可以清晰的看到，當(dāng)需要獲取異步線程的執(zhí)行結(jié)果返回值時，通常需要搭配使用Future和Callable接口來實(shí)現(xiàn)，大體可以用如下步驟來概括：
- 首先提交一個實(shí)現(xiàn)Callable接口的任務(wù)到線程池中
- 然后獲取一個Future類型的對象
- 最后在主線程中調(diào)用Future對象的get()方法，如果異步任務(wù)執(zhí)行完成，就可以直接獲得結(jié)果；如果異步任務(wù)執(zhí)行沒有完成，get()方法會阻塞，直到任務(wù)執(zhí)行完成后才能獲取結(jié)果
分析源碼你會發(fā)現(xiàn)，Callable接口主要用途是定義一個支持返回結(jié)果的方法；重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)主要集中在Future接口上。
下面我們重點(diǎn)來看下Future接口方法！
2.1、Future 接口方法
|
方法 |
描述 |
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|
獲取結(jié)果（會阻塞等待） |
|
|
在指定的時間內(nèi)獲取結(jié)果，如果超時，會拋異常并退出等待狀態(tài) |
|
|
嘗試取消當(dāng)前任務(wù)，當(dāng)傳入?yún)?shù)為 |
|
|
判斷任務(wù)是否已取消 |
|
|
判斷任務(wù)是否已完成 |
2.2、Future 接口實(shí)現(xiàn)類
Future本質(zhì)其實(shí)是一個接口，并不是具體的實(shí)現(xiàn)類，真正負(fù)責(zé)工作的還是它的實(shí)現(xiàn)類來完成。
我們還是以上文的線程池ExecutorService.submit()方法為例，看看它用的是哪種實(shí)現(xiàn)類！
分析一下源碼，會發(fā)現(xiàn)線程池用的實(shí)現(xiàn)類是FutureTask，關(guān)鍵核心源碼如下：
protected RunnableFuture newTaskFor(Callable callable) {
return new FutureTask(callable);
} FutureTask類是一個實(shí)現(xiàn)了Future接口所有功能的具體類，可直接使用它來實(shí)現(xiàn)獲取異步任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果值。
FutureTask的工作原理其實(shí)也并不復(fù)雜，它接受一個Callable或者Runnable對象作為參數(shù)，然后在線程池執(zhí)行器中執(zhí)行該任務(wù)，最后通過get()方法可以同步等待獲取任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。
真正起到關(guān)鍵作用的是，在FutureTask內(nèi)部，封裝了一個狀態(tài)變量，用于記錄任務(wù)的狀態(tài)（等待、運(yùn)行、完成、取消等），以及任務(wù)執(zhí)行結(jié)果或異常信息，通過該狀態(tài)變量，我們可以判斷任務(wù)是否已完成、以及獲取任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果等信息。
因?yàn)镕utureTask也實(shí)現(xiàn)了Runnable接口，因此我們也可以將FutureTask作為任務(wù)，提交給線程池執(zhí)行器。
具體示例如下：
public class FutureTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1.創(chuàng)建一個線程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
// 2.初始化一個任務(wù)
Callable callable = new Task();
// 3.創(chuàng)建FutureTask對象
FutureTask futureTask = new FutureTask<>(callable);
// 4.提交任務(wù)給執(zhí)行器執(zhí)行
executor.execute(futureTask);
// 5.獲取任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果
String result = futureTask.get(3, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println("任務(wù)執(zhí)行結(jié)果：" + result);
// 6.關(guān)閉線程池（可選）
executor.shutdown();
}
} 輸出結(jié)果同上！
如果想嘗試取消任務(wù)的執(zhí)行，也可以通過如下方式來實(shí)現(xiàn)！
boolean isSuccess = futureTask.cancel(true);
System.out.println("任務(wù)是否取消成功：" + isSuccess);除此之外，如果仔細(xì)的分析Future接口的類關(guān)系，會發(fā)現(xiàn)它的實(shí)現(xiàn)類非常的多，F(xiàn)utureTask只是它的一個基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)類而已，部分類關(guān)系圖如下！
圖片
其它常用實(shí)現(xiàn)類簡介：
- CompletableFuture：支持傳入回調(diào)對象，當(dāng)異步任務(wù)完成或者發(fā)生異常時，自動調(diào)用回調(diào)對象的回調(diào)方法
- ForkJoinTask：支持把一個大任務(wù)拆成多個小任務(wù)，然后并行執(zhí)行，在多核 CPU 上可以顯著提升程序的執(zhí)行效率
- ScheduledFuture：支持周期性定時的執(zhí)行任務(wù)，其中ScheduledFutureTask是一個私有類，只能通過ScheduledThreadPoolExecutor初始化操作
關(guān)于CompletableFuture、ForkJoinTask和ScheduledFuture，我們會在后面的文章中，再次單獨(dú)介紹具體的用法。
三、小結(jié)
本文主要圍繞Future接口用法做了一次簡單的知識總結(jié)，其中FutureTask類是Future接口中一個非常重要的實(shí)現(xiàn)類，通過它可以獲取異步任務(wù)執(zhí)行的返回值，通常用于異步計算帶有返回值的任務(wù)。
限于篇幅的原因，本文沒有對FutureTask做過深入的原理講解，主要圍繞具體用法進(jìn)行介紹，有興趣的朋友可以閱讀這篇文章《Java的Future機(jī)制詳解》，以便更清晰的了解它的實(shí)現(xiàn)原理。
如果有描述不對的地方，歡迎留言指出，共同進(jìn)步！
四、參考
1.https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1306581155184674
2.https://www.cnblogs.com/xrq730/p/4872722.html
3.https://juejin.cn/post/7231074060787908663
4.https://zhuanlan.zhihu.com/p/54459770
本文標(biāo)題：三分鐘帶你搞懂Future玩法
文章源于：http://www.5511xx.com/article/cooopsg.html
