「翻」Callable 和 Future

为什么需要Callable？

有两种创建线程的方法，一种是通过扩展Thread类，另一种是通过使用Runnable创建线程。

但是，Runnable缺少的一项功能是，当线程终止（即run()完成）时，我们无法使线程返回结果。为了支持此功能，Java中提供了Callable接口。

Callable vs Runnable

实现Runnable需要实现不返回任何内容的run（）方法，而对于Callable，需要实现在完成后返回结果的call（）方法。请注意，无法使用Callable创建线程，只能使用Runnable创建线程。
- 为什么不能创建线程涉及到ExecutorService的submit方法
另一个区别是call（）方法可以引发异常，而run（）则不能。
这是示例Callable的代码，该示例将在大约0 – 4秒的延迟后返回一个随机数。

// Java program to illustrate Callable 
// to return a random number 
import java.util.Random; 
import java.util.concurrent.Callable; 
import java.util.concurrent.FutureTask; 

class CallableExample implements Callable 
{ 

    public Object call() throws Exception 
    { 
        // Create random number generator 
        Random generator = new Random(); 

        Integer randomNumber = generator.nextInt(5); 

        // To simulate a heavy computation, 
        // we delay the thread for some random time 
        Thread.sleep(randomNumber * 1000); 

        return randomNumber; 
    } 
}

Future

当call()方法完成时，答案必须存储在主线程已知的对象中，以便主线程可以知道该线程返回的结果。

该程序以后将如何存储和获取此结果？

为此，可以使用Future对象。将Future视为保存结果的对象–它可能暂时不保存结果，但将来会保存（一旦Callable返回）。因此，Future基本上是主线程可以跟踪进度以及其他线程的结果的一种方式。要实现此接口，必须重写5种方法，但是由于下面的示例使用了库中的具体实现，因此这里仅列出了重要的方法。

其实Callable和Future做了两件事情

Callable与Runnable类似，因为它封装了要在另一个线程上运行的任务
Future用于存储从另一个线程获得的结果。

需要重写的方法

public boolean cancel (boolean mayInterrup)：用于停止任务。如果尚未启动，它将停止任务。如果已启动，则仅在mayInterrupt为true时才会中断任务。
public Object get() throws InterruptedException，ExecutionException：用于获取任务的结果。如果任务完成，它将立即返回结果，否则将等待任务完成，然后返回结果。
public boolean isDone()：如果任务完成，则返回true，否则返回false

要创建线程，需要Runnable接口。为了获得结果，需要Future类。

Java库有具体的类型FutureTask，该类型实现Runnable和Future，并方便地组合这两种功能。

可以通过为其构造函数提供Callable来创建FutureTask。然后，将FutureTask对象提供给Thread的构造函数以创建Thread对象。

再次强调，无法直接使用Callable创建线程。

这是使用Callable和FutureTask的完整示例的代码。

// Java program to illustrate Callable and FutureTask 
// for random number generation 

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

class CallableExample implements Callable {

    public Object call() throws Exception {
        Random generator = new Random();
        Integer randomNumber = generator.nextInt(5);

        Thread.sleep(randomNumber * 1000);

        return randomNumber;
    }

}

public class CallableFutureTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // FutureTask implements both Runnable and Future 
        FutureTask[] randomNumberTasks = new FutureTask[5];

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Callable callable = new CallableExample();

            // 用 Callable 创建 FutureTask
            randomNumberTasks[i] = new FutureTask(callable);

            // 在实现Runnable时，使用FutureTask创建线程
            Thread t = new Thread(randomNumberTasks[i]);
            t.start();
        }

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //  Future, we can call get() 
            System.out.println(randomNumberTasks[i].get());
            // 该方法将阻塞直到获得结果。
            // get方法可以引发检查异常，例如被中断时。 这就是将throws子句添加到main的原因
        }
    }
}