Java中callable的實現(xiàn)原理

更新時間：2024年03月21日 08:29:34 作者：semicolon_helloword

本文主要介紹了Java里的callable的實現(xiàn)原理，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

在Java并發(fā)編程中，Runnable、Callable、Future、RunnableFuture 和 FutureTask 這些接口和類都是為了支持異步任務執(zhí)行和結果獲取而設計的。下面分別說明它們的設計原理并提供使用范例。

Runnable Interface

Runnable 是 Java 中最基本的線程任務接口，它只包含一個 run() 方法，用于定義線程需要執(zhí)行的任務。

public interface Runnable {
    void run();
}

// 使用示例
class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Running a task in a thread...");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new MyRunnable());
        t.start();
    }
}

Callable Interface

Callable 接口擴展了 Runnable 的功能，它提供了有返回值的任務，并且可以拋出異常。通過實現(xiàn) call() 方法，我們可以創(chuàng)建一個能返回結果的任務。

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

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int result = someComputation(); // 假設這是個計算方法
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        MyCallable callable = new MyCallable();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
        Thread t = new Thread(futureTask);
        t.start();

        // 獲取線程執(zhí)行完成后的結果
        Integer computedResult = futureTask.get();
        System.out.println("Computed result: " + computedResult);
    }
}

Future Interface

Future 接口代表了一個異步計算的結果，提供了檢查計算是否完成、阻塞等待計算結果以及獲取計算結果的方法。

import java.util.concurrent.Future;

// 通常不直接實現(xiàn) Future 接口，而是由其他類如 FutureTask 實現(xiàn)
public class FutureExample {
    public void executeTaskWithFuture() throws ExecutionException, InterruptedException {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(new MyCallable());

        // 可以做其他事情，然后...
        // 當需要結果時，調用 get() 方法會阻塞直到結果準備好
        Integer result = future.get();
        System.out.println("Result from Future: " + result);

        // 關閉線程池
        executor.shutdown();
    }
}

RunnableFuture Interface

RunnableFuture 同時繼承了 Runnable 和 Future 接口，這意味著它是一個可運行的任務，同時也能作為 Future 來獲取結果。

import java.util.concurrent.RunnableFuture;

// 不直接實現(xiàn) RunnableFuture，而是使用 FutureTask 等已實現(xiàn)它的類
class MyRunnableFuture extends FutureTask<Integer> {
    public MyRunnableFuture(Callable<Integer> callable) {
        super(callable);
    }
    
    public void customMethod() {
        // 可以添加額外的自定義方法
    }
}

FutureTask Class

FutureTask 類實現(xiàn)了 RunnableFuture 接口，因此它可以被提交給 Executor 執(zhí)行，同時又可以作為 Future 來查詢結果或取消任務。

import java.util.concurrent.FutureTask;

public class FutureTaskExample {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 創(chuàng)建一個 FutureTask，傳入 Callable 對象
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new MyCallable());

        // 創(chuàng)建一個線程來執(zhí)行這個任務
        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();

        // 或者將 FutureTask 提交到 ExecutorService
        // ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        // executor.execute(futureTask);

        // 獲取結果
        Integer result = futureTask.get();
        System.out.println("Result from FutureTask: " + result);
    }
}

總結來說，當需要在線程中執(zhí)行帶有返回值的任務時，通常會選擇 Callable 接口配合 FutureTask 類或者直接將 Callable 任務提交給 ExecutorService。FutureTask 能夠方便地將 Runnable 或 Callable 的任務與 Future 結果機制相結合，使得主線程能夠獲取到異步計算的結果。

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