java Future/Callable说明及例子

以java.util.concurrent.Future 为例简单说一下Future的具体工作方式。

Future对象本身可以看作是一个显式的引用，一个对异步处理结果的引用。由于其异步性质，在创建之初，它所引用的对象可能还并不可用（比如尚在运算中，网络传输中或等待中）。这时，得到Future的程序流程如果并不急于使用Future所引用的对象，那么它可以做其它任何想做的事儿，当流程进行到需要Future背后引用的对象时，可能有两种情况：

希望能看到这个对象可用，并完成一些相关的后续流程。如果实在不可用，也可以进入其它分支流程。
处理过程中出错误，无法正常返回值，这时设一个超时

对于前一种情况，可以通过调用Future.isDone()判断引用的对象是否就绪，并采取不同的处理；而后一种情况则只需调用get()或
get(long timeout, TimeUnit unit)通过同步阻塞方式等待对象就绪。实际运行期是阻塞还是立即返回就取决于get()的调用时机和对象就绪的先后了。

Java中Callable/Future的使用可以使多线程异步计算程序架构变的更加简洁。Callable在任务执行后会返回值，试想一下，如果只能用多线程Runnable来完成，但它不能返回计算结果。。。这时就会比较伤脑筋，有可能需要在关类上再使用“观察者”模式。

用如下例子说明一下Future的用法

package com.bjsxt.test;
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.ExecutorService;   
import java.util.concurrent.Executors;   
import java.util.concurrent.Future; 
  
/*
 * Callable 和 Future接口  
 * Callable是类似于Runnable的接口,实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其它线程执行的任务。  
 * Callable和Runnable有几点不同:  
 * (1)Callable规定的方法是call(),而Runnable规定的方法是run().  
 * (2)Callable的任务执行后可返回值(任意类型),而Runnable的任务是不能返回值的。  
 * (3)call()方法可抛出异常,而run()方法是不能抛出异常的。  
 * (4)运行Callable任务可拿到一个Future对象,  
 * 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。  
 * 通过Future对象可了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取任务执行的结果。  
 */  
public class CallableAndFuture {   
  
    /** *//**  
     * 自定义一个任务类,实现Callable接口  
     */  
    public static class MyCallableClass implements Callable{   
        // 标志位   
        private int flag = 0;   
        public MyCallableClass(int flag){   
            this.flag = flag;   
        }   
        public String call() throws Exception{   
            if (this.flag == 0){
                // 如果flag的值为0,则立即返回   
                return "flag = 0";   
            }    
            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 {   
                // falg不为0或者1,则抛出异常   
                throw new Exception("Bad flag value!");   
            }   
        }   
    }   
       
    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抛出   
            Future future3 = es.submit(task3);   
            System.out.println("task3: " + future3.get());   
        } catch (Exception e){   
            System.out.println(e.toString());   
        }   
        // 停止任务执行服务   
        es.shutdownNow();   
    }   
}