Java并发编程：Callable、Future和FutureTask

在java5以后，一个可以调度执行的线程单元可以有三种方式定义： 

Thread、Runnable、Callable，其中Runnable实现的是void run()方法，Callable实现的是 V call()方法，并且可以返回执行结果，其中Runnable可以提交给Thread来包装下，直接启动一个线程来执行，而Callable则一般都是提交给ExecuteService来执行。 

简单来说，Executor就是Runnable和Callable的调度容器，Future就是对于具体的调度任务的执行结果进行查看，最为关键的是Future可以检查对应的任务是否已经完成，也可以阻塞在get方法上一直等待任务返回结果。Runnable和Callable的差别就是Runnable是没有结果可以返回的，就算是通过Future也看不到任务调度的结果的。 

/**  
 * 通过简单的测试程序来试验Runnable、Callable通过Executor来调度的时候与Future的关系  
 */    
package com.hadoop.thread;    
    
import java.util.concurrent.Callable;    
import java.util.concurrent.ExecutorService;    
import java.util.concurrent.Executors;    
import java.util.concurrent.Future;    
    
public class RunnableAndCallable2Future {    
    
    public static void main(String[] args) {    
    
        // 创建一个执行任务的服务    
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);    
        try {    
            //1.Runnable通过Future返回结果为空    
            //创建一个Runnable，来调度，等待任务执行完毕，取得返回结果    
            Future<?> runnable1 = executor.submit(new Runnable() {    
                @Override    
                public void run() {    
                    System.out.println("runnable1 running.");    
                }    
            });    
            System.out.println("Runnable1:" + runnable1.get());    
    
            // 2.Callable通过Future能返回结果    
            //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<String> future1 = executor.submit(new Callable<String>() {    
                @Override    
                public String call() throws Exception {    
                    // TODO Auto-generated method stub    
                    return "result=task1";    
                }    
            });    
            // 获得任务的结果，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());    
    
            //3. 对Callable调用cancel可以对对该任务进行中断    
            //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<String> future2 = executor.submit(new Callable<String>() {    
                @Override    
                public String call() throws Exception {                 
                    try {    
                        while (true) {    
                            System.out.println("task2 running.");    
                            Thread.sleep(50);    
                        }    
                    } catch (InterruptedException e) {    
                        System.out.println("Interrupted task2.");    
                    }    
                    return "task2=false";    
                }    
            });    
                
            // 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(10);    
            System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));    
    
            // 4.用Callable时抛出异常则Future什么也取不到了    
            // 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<String> future3 = executor.submit(new Callable<String>() {    
    
                @Override    
                public String call() throws Exception {    
                    throw new Exception("task3 throw exception!");    
                }    
    
            });    
            System.out.println("task3: " + future3.get());    
        } catch (Exception e) {    
            System.out.println(e.toString());    
        }    
        // 停止任务执行服务    
        executor.shutdownNow();    
    }    
}    

执行结果如下： 

runnable1 running.  
Runnable1:null  
task1: result=task1  
task2 running.  
task2 cancel: true  
Interrupted task2.  
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Bad flag value!  

FutureTask则是一个RunnableFuture<V>，即实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口，另外它还可以包装Runnable和Callable<V>，所以一般来讲是一个符合体了，它可以通过Thread包装来直接执行，也可以提交给ExecuteService来执行，并且还可以通过v get()返回执行结果，在线程体没有执行完成的时候，主线程一直阻塞等待，执行完则直接返回结果。 

public class FutureTaskTest {    
    
    /**  
     * @param args  
     */    
    public static void main(String[] args) {    
        Callable<String> task = new Callable<String>() {    
            public String call() {    
                System.out.println("Sleep start.");    
                try {    
                    Thread.sleep(1000 * 10);    
                } catch (InterruptedException e) {    
                    // TODO Auto-generated catch block    
                    e.printStackTrace();    
                }    
                System.out.println("Sleep end.");    
                return "time=" + System.currentTimeMillis();    
            }    
        };    
            
        //直接使用Thread的方式执行    
        FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(task);    
        Thread t = new Thread(ft);    
        t.start();    
        try {    
            System.out.println("waiting execute result");    
            System.out.println("result = " + ft.get());    
        } catch (InterruptedException e) {    
            // TODO Auto-generated catch block    
            e.printStackTrace();    
        } catch (ExecutionException e) {    
            // TODO Auto-generated catch block    
            e.printStackTrace();    
        }    
            
        //使用Executors来执行    
        System.out.println("=========");    
        FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(task);    
        Executors.newSingleThreadExecutor().submit(ft2);    
        try {    
            System.out.println("waiting execute result");    
            System.out.println("result = " + ft2.get());    
        } catch (InterruptedException e) {    
            // TODO Auto-generated catch block    
            e.printStackTrace();    
        } catch (ExecutionException e) {    
            // TODO Auto-generated catch block    
            e.printStackTrace();    
        }    
            
    }    
}    

执行结果如下： 

waiting execute result  
Sleep start.  
Sleep end.  
result = time=1370844662537  
=========  
waiting execute result  
Sleep start.  
Sleep end.  
result = time=1370844672542