Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果,Future用于获取结果。

    Java 5在concurrency包中引入了Java.util.concurrent.Callable 接口,它和Runnable接口很相似,但它可以返回一个对象或者抛出一个异常。

    Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的(并行就是整体看上去是并行的,其实在某个时间点只有一个线程在执行),我们必须等待它返回的结果。

    java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象,使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。

 

Callable接口的源码如下:

 

    1. public interface Callable<V> {  
    2. throws Exception; // 计算结果  
    3. }

    Future接口的源码如下:


    1. public interface Future<V> {  
    2. boolean  cancel(boolean mayInterruptIfRunning);// 试图取消对此任务的执行  
    3. boolean  isCancelled();      // 如果在任务正常完成前将其取消,则返回 true  
    4. boolean  isDone();           // 如果任务已完成,则返回 true  
    5. throws InterruptedException, ExecutionException; // 如有必要,等待计算完成,然后获取其结果  
    6. // 如有必要,最多等待为使计算完成所给定的时间之后,获取其结果(如果结果可用)。  
    7. long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;  
    8. }

    Future用于表示异步计算的结果。它的实现类是FutureTask。

    如果不想分支线程阻塞主线程,又想取得分支线程的执行结果,就用FutureTask
    FutureTask实现了RunnableFuture接口,这个接口的定义如下:

     


    1. public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {  
    2. void run();  
    3. }

     

    可以看到这个接口实现了Runnable和Future接口,接口中的具体实现由FutureTask来实现。这个类的两个构造方法如下 :

     


    1. public FutureTask(Callable<V> callable) {  
    2. if (callable == null)  
    3. throw new NullPointerException();  
    4. new Sync(callable);  
    5.     }  
    6. public FutureTask(Runnable runnable, V result) {  
    7. new Sync(Executors.callable(runnable, result));  
    8.     }

    如上提供了两个构造函数,一个以Callable为参数,另外一个以Runnable为参数。这些类之间的关联对于任务建模的办法非常灵活,允许你基于FutureTask的Runnable特性(因为它实现了Runnable接口),把任务写成Callable,然后封装进一个由执行者调度并在必要时可以取消的FutureTask。

     

    FutureTask可以由执行者调度,这一点很关键。它对外提供的方法基本上就是Future和Runnable接口的组合:get()、cancel、isDone()、isCancelled()和run(),而run()方法通常都是由执行者调用,我们基本上不需要直接调用它。

     

    下面来看一个FutureTask的例子,如下:

     

      1. public class MyCallable implements Callable<String> {  
      2. private long waitTime;   
      3. public MyCallable(int timeInMillis){   
      4. this.waitTime=timeInMillis;  
      5.     }  
      6. @Override  
      7. public String call() throws Exception {  
      8.         Thread.sleep(waitTime);  
      9. //return the thread name executing this callable task  
      10. return Thread.currentThread().getName();  
      11.     }  
      12.    
      13. }


      1. public class FutureTaskExample {  
      2. public static void main(String[] args) {  
      3. new MyCallable(1000);                       // 要执行的任务  
      4. new MyCallable(2000);  
      5.   
      6. new FutureTask<String>(callable1);// 将Callable写的任务封装到一个由执行者调度的FutureTask对象  
      7. new FutureTask<String>(callable2);  
      8.    
      9. 2);        // 创建线程池并返回ExecutorService实例  
      10. // 执行任务  
      11.         executor.execute(futureTask2);    
      12.            
      13. while (true) {  
      14. try {  
      15. if(futureTask1.isDone() && futureTask2.isDone()){//  两个任务都完成  
      16. "Done");  
      17. // 关闭线程池和服务   
      18. return;  
      19.                 }  
      20.                    
      21. if(!futureTask1.isDone()){ // 任务1没有完成,会等待,直到任务完成  
      22. "FutureTask1 output="+futureTask1.get());  
      23.                 }  
      24.                    
      25. "Waiting for FutureTask2 to complete");  
      26.                 String s = futureTask2.get(200L, TimeUnit.MILLISECONDS);  
      27. if(s !=null){  
      28. "FutureTask2 output="+s);  
      29.                 }  
      30. catch (InterruptedException | ExecutionException e) {  
      31.                 e.printStackTrace();  
      32. catch(TimeoutException e){  
      33. //do nothing  
      34.             }  
      35.         }  
      36.     }  
      37. }

      运行如上程序后,可以看到一段时间内没有输出,因为get()方法等待任务执行完成然后才输出内容. 

      输出结果如下:

      FutureTask1 output=pool-1-thread-1
      Waiting for FutureTask2 to complete
      Waiting for FutureTask2 to complete
      Waiting for FutureTask2 to complete
      Waiting for FutureTask2 to complete
      Waiting for FutureTask2 to complete
      FutureTask2 output=pool-1-thread-2
      Done