有的时候我们需要将一个问题分解成若干的小问题,假如每个小问题可以独立运算,运算后将结果进行合并, 这样的话我们可以使用多个线程处理每一个小问题后,将每个运算结果合并,这样可以极大的发挥计算机的性能,缩短运算时间,Java中提供者这样两个接口 Callable和Future,可以最大程度的简化上述问题的开发过程。
先来看一下Callable接口,Callable接口类似 Runnable,都是为了能被另一个线程执行而设计的,Callable与Runnable不同,Callable可以返回一个运行结 果,Runnable则不会返回,且Runnable不会抛出与各经过检查的异常。Callable包含一个类似Runnable的方法:
public <V> call() throws Exception;
这个方法用法和Runnable的run的用法一致,所不同的是其增加了返回值,并且允许抛出异常。
Future 接口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,并获取计算的结果。计算完成后只能使用 get 方法来获取结果,如有必要,计算完成前可以阻塞此方法。取消则由 cancel 方法来执行。还提供了其他方法,以确定任务是正常完成还是被取消了。一旦计算完成,就不能再取消计算。如果为了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的结果,则可以声明 Future<?> 形式类型、并返回 null 作为底层任务的结果。
下面的例子展示了如何使用Future、Callable和Executor完成求1-100以内和:
MyCallable.class
package net.chinaideal.concurrency.callable;
import java.util.concurrent.Callable;
public class MyCallable implements Callable<Long> {
private Long start;
private Long end;
public MyCallable(Long start, Long end) {
this.start = start;
this.end = end;
}
@Override
public Long call() throws Exception {
long sum = 0;
for (long i = start; i <= end; i++) {
sum += i;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + start
+ " - " + end + " = " + sum);
return sum;
}
}
CallableFutures.class:
package net.chinaideal.concurrency.callable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
public class CallableFutures {
private static final int NTHREDS = 10;
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(NTHREDS);
List<Future<Long>> list = new ArrayList<Future<Long>>();
for (long i = 0; i < NTHREDS; i++) {
Callable<Long> worker = new MyCallable(i * NTHREDS + 1, (i + 1)
* NTHREDS);
Future<Long> submit = executor.submit(worker);
list.add(submit);
}
long sum = 0;
for (Future<Long> future : list) {
try {
sum += future.get();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
executor.shutdown();
while (executor.isTerminated()) {
}
System.out.println("sum=" + sum);
}
}
Callable中定义了两个成员变量start和end,分别代表运算的起始值和终止值,每一个线程需要完成的从start至end之和的运算。
通过调用ExecutorService.submit方法提交Callable任务,此方法返回一个Future对象,这个Future对象代表对应Callable返回的值,最后再将全部的Future求和完成对全部Callable结果的合并。