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巩固 Java Future 的使用

Future 还是一 Java 1.5 带进来的产物，但过去那么多年实际代码中却很少有直接接触, 大约它多是隐匿在各种现成框架中默默的为我们服务。Future 本身不代表着多线程，而是代表着需异步计算的结果, 将来的一个期待，至于后来真正的结果不可知。在此之前想要获得一个 Runnable 在其他线程中的计算结果颇费波折，有了 Future 加之它身后的 Callable 一切就变得简单了。

对比一下 Java 1.5 前后的下面几个概念

Callable 相当于之前的 Runnable, 只是 Callable 是有返回值的
ExecuteService.submit(callable): Future 就类似于之前的 Thread(runnable)
只是前者 submit 后立即执行，通过 get() 获得结果，后者用 start() 方法启动，runnable 是没有结果的。如果你也不想关心 Future 的结果也能 ExecuteService.submit(runnable)

只有 callable 被提交(到线程池) 后返回的 Future 才可能会有结果, 所以下面的代码永远等不到结果

Future<String> future = new FutureTask<>(() -> "Never");

String result = future.get();

最容易理解的 Future 基本使用代码如下：

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); //这是众多线程池类型的一种
 Future<String> future = executor.submit(() -> { //Lambda 是一个 callable， 提交后便立即执行，这里返回的是 FutureTask 实例
   System.out.println("Running task...");
   Thread.sleep(5000);
   return "Task return";
 });

 try {
   Thread.sleep(1000);
 } catch (InterruptedException e) {
 }

 System.out.println("Do something else");  //前面的的 Callable 在其他线程中运行着，现在想做别的事情都不影响

 try {
   System.out.println(future.get());  //等待 future 的执行结果
 } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
 }

 executor.shutdown();  //不关闭的话程序都不会退出

上面代码的执行结果如下

Running task...

Do something else

Task return

可以看出任务 submit() 之后立即执行，相当于 new Thread(...).start() . 注意 future.get() 需强制捕获的异常，它还有一个重载方法 future.get(long timeout, TimeUnit unit) , 指定等待多长时间，超时报 TimeoutException. 无参的 get() 永远的等待。

Future 的其他几个方法如下：

boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning): 可以取消一个任务，调用能否成功因情况而定

boolean isCancelled()

boolean isDone()

我们也可以通过查询 isDone() 看任务是否执行完成，比如

while(!future.isDone()) {
  Thread.sleep(1000);
  System.out.println("Waiting....")
}
future.get();    //到这时 future 已经执行完

Future 解决了线程返回值的问题，但到了 Java 8 还不够，我们还需要处理多个 Future 之间的依赖，竞争关系，因此又带来了更强悍的 Future 的新实现 CompletableFuture 。

进一步学习当中......

补充一下，在 Java 1.5 之前想要获得线程的执行结果可以参考如下代码

// AtomicReference<String> reference = new AtomicReference<>();

 StringBuffer sb = new StringBuffer();

 new Thread(() -> {
   try {
     Thread.sleep(5000);
   } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
   }
    // reference.set("I'm done");
     sb.append("I'm done");
 }).start();

// while(reference.get() == null) {
// }

// System.out.println(reference.get());

 while(sb.length() == 0) {
 }

 System.out.println(sb.toString());

因为 AtomicReference 也是来自于 JDK 1.5 的 concurrent 的 API，所以用了早先线程安全的 StringBuffer 类。

原文 http://unmi.cc/consolidate-use-of-java-future/

正文到此结束