java Future 接口使用方法詳解

在Java中，如果需要設(shè)定代碼執(zhí)行的最長(zhǎng)時(shí)間，即超時(shí)，可以用Java線程池ExecutorService類(lèi)配合Future接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。 Future接口是Java標(biāo)準(zhǔn)API的一部分，在java.util.concurrent包中。Future接口是Java線程Future模式的實(shí)現(xiàn)，可以來(lái)進(jìn)行異步計(jì)算。
Future模式可以這樣來(lái)描述：我有一個(gè)任務(wù)，提交給了Future，F(xiàn)uture替我完成這個(gè)任務(wù)。期間我自己可以去做任何想做的事情。一段時(shí)間之后，我就便可以從Future那兒取出結(jié)果。就相當(dāng)于下了一張訂貨單，一段時(shí)間后可以拿著提訂單來(lái)提貨，這期間可以干別的任何事情。其中Future 接口就是訂貨單，真正處理訂單的是Executor類(lèi)，它根據(jù)Future接口的要求來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品。
Future接口提供方法來(lái)檢測(cè)任務(wù)是否被執(zhí)行完，等待任務(wù)執(zhí)行完獲得結(jié)果，也可以設(shè)置任務(wù)執(zhí)行的超時(shí)時(shí)間。這個(gè)設(shè)置超時(shí)的方法就是實(shí)現(xiàn)Java程序執(zhí)行超時(shí)的關(guān)鍵。

Future接口是一個(gè)泛型接口，嚴(yán)格的格式應(yīng)該是Future<V>，其中V代表了Future執(zhí)行的任務(wù)返回值的類(lèi)型。 Future接口的方法介紹如下：

• boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任務(wù)的執(zhí)行。參數(shù)指定是否立即中斷任務(wù)執(zhí)行，或者等等任務(wù)結(jié)束
• boolean isCancelled () 任務(wù)是否已經(jīng)取消，任務(wù)正常完成前將其取消，則返回 true
• boolean isDone () 任務(wù)是否已經(jīng)完成。需要注意的是如果任務(wù)正常終止、異?；蛉∠?，都將返回true
• V get () throws InterruptedException, ExecutionException  等待任務(wù)執(zhí)行結(jié)束，然后獲得V類(lèi)型的結(jié)果。InterruptedException 線程被中斷異常， ExecutionException任務(wù)執(zhí)行異常，如果任務(wù)被取消，還會(huì)拋出CancellationException
• V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 同上面的get功能一樣，多了設(shè)置超時(shí)時(shí)間。參數(shù)timeout指定超時(shí)時(shí)間，uint指定時(shí)間的單位，在枚舉類(lèi)TimeUnit中有相關(guān)的定義。如果計(jì)算超時(shí)，將拋出TimeoutException
  

Future的實(shí)現(xiàn)類(lèi)有java.util.concurrent.FutureTask<V>即 javax.swing.SwingWorker<T,V>。通常使用FutureTask來(lái)處理我們的任務(wù)。FutureTask類(lèi)同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了Runnable接口，所以可以直接提交給Executor執(zhí)行。使用FutureTask實(shí)現(xiàn)超時(shí)執(zhí)行的代碼如下：

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
FutureTask<String> future =  
    new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作為構(gòu)造參數(shù)  
     public String call() {  
      //真正的任務(wù)在這里執(zhí)行，這里的返回值類(lèi)型為String，可以為任意類(lèi)型  
    }});  
executor.execute(future);  
//在這里可以做別的任何事情  
try {  
  result = future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS); //取得結(jié)果，同時(shí)設(shè)置超時(shí)執(zhí)行時(shí)間為5秒。同樣可以用future.get()，不設(shè)置執(zhí)行超時(shí)時(shí)間取得結(jié)果  
} catch (InterruptedException e) {  
  futureTask.cancel(true);  
} catch (ExecutionException e) {  
  futureTask.cancel(true);  
} catch (TimeoutException e) {  
  futureTask.cancel(true);  
} finally {  
  executor.shutdown();  
} 

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); 
FutureTask<String> future = 
    new FutureTask<String>(new Callable<String>() {//使用Callable接口作為構(gòu)造參數(shù) 
     public String call() { 
      //真正的任務(wù)在這里執(zhí)行，這里的返回值類(lèi)型為String，可以為任意類(lèi)型 
    }}); 
executor.execute(future); 
//在這里可以做別的任何事情 
try { 
  result = future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS); //取得結(jié)果，同時(shí)設(shè)置超時(shí)執(zhí)行時(shí)間為5秒。同樣可以用future.get()，不設(shè)置執(zhí)行超時(shí)時(shí)間取得結(jié)果 
} catch (InterruptedException e) { 
  futureTask.cancel(true); 
} catch (ExecutionException e) { 
  futureTask.cancel(true); 
} catch (TimeoutException e) { 
  futureTask.cancel(true); 
} finally { 
  executor.shutdown(); 
} 
  

 不直接構(gòu)造Future對(duì)象，也可以使用ExecutorService.submit方法來(lái)獲得Future對(duì)象，submit方法即支持以 Callable接口類(lèi)型，也支持Runnable接口作為參數(shù)，具有很大的靈活性。使用示例如下：

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
FutureTask<String> future =　executor.submit(  
  new Callable<String>() {//使用Callable接口作為構(gòu)造參數(shù)  
    public String call() {  
   //真正的任務(wù)在這里執(zhí)行，這里的返回值類(lèi)型為String，可以為任意類(lèi)型  
  }});  
//在這里可以做別的任何事情  
//同上面取得結(jié)果的代碼 

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); 
FutureTask<String> future =　executor.submit( 
  new Callable<String>() {//使用Callable接口作為構(gòu)造參數(shù) 
    public String call() { 
   //真正的任務(wù)在這里執(zhí)行，這里的返回值類(lèi)型為String，可以為任意類(lèi)型 
  }}); 
//在這里可以做別的任何事情 
//同上面取得結(jié)果的代碼 

  利用Future接口實(shí)現(xiàn)程序執(zhí)行超時(shí)大致用法就這么多，改天需要研究下Future接口的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，特別是設(shè)定執(zhí)行超時(shí)的實(shí)現(xiàn)。

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