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Java多线程-Callable的Future返回值的使用
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一般使用线程池执行任务都是调用的execute方法，这个方法定义在Executor接口中：
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
这个方法是没有返回值的，而且只接受Runnable。
那么像得到线程的返回值怎嘛办呢？
在ExecutorService接口中能找到这个方法：
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
Future<?> submit(Runnable task);
这个方法接收两种参数，Callable和Runnable。返回值是Future。
下面具体看一下这些是什么东西。
Callable和Runnable
先看一下两个接口的定义：
Callable
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
Runnable
interface Runnable {
public abstract void run();
}
和明显能看到区别：
1.Callable能接受一个泛型，然后在call方法中返回一个这个类型的值。而Runnable的run方法没有返回值
2.Callable的call方法可以抛出异常，而Runnable的run方法不会抛出异常。
Future
返回值Future也是一个接口，通过他可以获得任务执行的返回值。
定义如下：
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean var1);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long var1, TimeUnit var3) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
其中的get方法获取的就是返回值。
来个例子
submit(Callable task)
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
//创建一个Callable，3秒后返回String类型
Callable myCallable = new Callable() {
@Override
public String call() throws Exception {
Thread.sleep(3000);
System.out.println("calld方法执行了");
return "call方法返回值";
}
};
System.out.println("提交任务之前 "+getStringDate());
Future future = executor.submit(myCallable);
System.out.println("提交任务之后，获取结果之前 "+getStringDate());
System.out.println("获取返回值: "+future.get());
System.out.println("获取到结果之后 "+getStringDate());
}
public static String getStringDate() {
Date currentTime = new Date();
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
String dateString = formatter.format(currentTime);
return dateString;
}
}
通过executor.submit提交一个Callable，返回一个Future，然后通过这个Future的get方法取得返回值。
看一下输出：
提交任务之前 12:13:01
提交任务之后，获取结果之前 12:13:01
calld方法执行了
获取返回值: call方法返回值
获取到结果之后 12:13:04
get()方法的阻塞性
通过上面的输出可以看到，在调用submit提交任务之后，主线程本来是继续运行了。但是运行到future.get()的时候就阻塞住了，一直等到任务执行完毕，拿到了返回的返回值，主线程才会继续运行。
这里注意一下，他的阻塞性是因为调用get()方法时，任务还没有执行完，所以会一直等到任务完成，形成了阻塞。
任务是在调用submit方法时就开始执行了，如果在调用get()方法时，任务已经执行完毕，那么就不会造成阻塞。
下面在调用方法前先睡4秒，这时就能马上得到返回值。
System.out.println("提交任务之前 "+getStringDate());
Future future = executor.submit(myCallable);
System.out.println("提交任务之后 "+getStringDate());
Thread.sleep(4000);
System.out.println("已经睡了4秒,开始获取结果 "+getStringDate());
System.out.println("获取返回值: "+future.get());
System.out.println("获取到结果之后 "+getStringDate());
提交任务之前 12:36:04
提交任务之后 12:36:04
calld方法执行了
已经睡了4秒,开始获取结果 12:36:08
获取返回值: call方法返回值
获取到结果之后 12:36:08
可以看到吗，因为睡了4秒，任务已经执行完毕，所以get方法立马就得到了结果。
同样的原因，submit两个任务时，总阻塞时间是最长的那个。
例如，有两个任务，一个3秒，一个5秒。
Callable myCallable = new Callable() {
@Override
public String call() throws Exception {
Thread.sleep(5000);
System.out.println("calld方法执行了");
return "call方法返回值";
}
};
Callable myCallable2 = new Callable() {
@Override
public String call() throws Exception {
Thread.sleep(3000);
System.out.println("calld2方法执行了");
return "call2方法返回值";
}
};
System.out.println("提交任务之前 "+getStringDate());
Future future = executor.submit(myCallable);
Future future2 = executor.submit(myCallable2);
System.out.println("提交任务之后 "+getStringDate());
System.out.println("开始获取第一个返回值 "+getStringDate());
System.out.println("获取返回值: "+future.get());
System.out.println("获取第一个返回值结束，开始获取第二个返回值 "+getStringDate());
System.out.println("获取返回值2: "+future2.get());
System.out.println("获取第二个返回值结束 "+getStringDate());
输出
提交任务之前 14:14:47
提交任务之后 14:14:48
开始获取第一个返回值 14:14:48
calld2方法执行了
calld方法执行了
获取返回值: call方法返回值
获取第一个返回值结束，开始获取第二个返回值 14:14:53
获取返回值2: call2方法返回值
获取第二个返回值结束 14:14:53
获取第一个结果阻塞了5秒，所以获取第二个结果立马就得到了。
submit(Runnable task)
因为Runnable是没有返回值的，所以如果submit一个Runnable的话，get得到的为null：
Runnable myRunnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run time: " + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
Future future = executor.submit(myRunnable);
System.out.println("获取的返回值： "+future.get());
输出为：
pool-1-thread-1 run time: 1493966762524
获取的返回值： null
submit(Runnable task, T result)
虽然submit传入Runnable不能直接返回内容，但是可以通过submit(Runnable task, T result)传入一个载体，通过这个载体获取返回值。这个其实不能算返回值了，是交给线程处理一下。
先新建一个载体类Data：
public static class Data {
String name;
String sex;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
}
然后在Runnable的构造方法中传入：
static class MyThread implements Runnable {
Data data;
public MyThread(Data name) {
this.data = name;
}
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println("线程 执行:");
data.setName("新名字");
data.setSex("新性别");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
然后调用：
Data data = new Data();
Future<Data> future = executor.submit(new MyThread(data), data);
System.out.println("返回的结果 name: " + future.get().getName()+", sex: "+future.get().getSex());
System.out.println("原来的Data name: " + data.getName()+", sex: "+data.getSex());
输出：
线程 执行:
返回的结果 name: 新名字, sex: 新性别
原来的Data name: 新名字, sex: 新性别
发现原来的data也变了。
get(long var1, TimeUnit var3)
前面都是用的get()方法获取返回值，那么因为这个方法是阻塞的，有时需要等很久。所以有时候需要设置超时时间。
get(long var1, TimeUnit var3)这个方法就是设置等待时间的。
如下面的任务需要5秒才能返回结果：
Callable myCallable = new Callable() {
@Override
public String call() throws Exception {
Thread.sleep(5000);
return "我是结果";
}
};
使用get:
Future future1 = executor.submit(myCallable);
System.out.println("开始拿结果 "+getStringDate());
System.out.println("返回的结果是： "+future1.get()+ " "+getStringDate());
System.out.println("结束拿结果 "+getStringDate());
输出是：
开始拿结果 16:00:43
返回的结果是： 我是结果 16:00:48
结束拿结果 16:00:48
现在要求最多等3秒，拿不到返回值就不要了，所以用get(long var1, TimeUnit var3)这个方法
方法的第一个参数是长整形数字，第二个参数是单位，跟线程池ThreadPoolExecutor的构造方法里一样的。
Future future1 = executor.submit(myCallable);
System.out.println("开始拿结果 "+getStringDate());
try {
System.out.println("返回的结果是： "+future1.get(3, TimeUnit.SECONDS)+ " "+getStringDate());
} catch (TimeoutException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("超时了 "+getStringDate());
}
System.out.println("结束拿结果 "+getStringDate());
然后输出是
过了三秒就抛出超时异常了，主线程继续运行，不会再继续阻塞。
异常
使用submit方法还有一个特点就是，他的异常可以在主线程中catch到。
而使用execute方法执行任务是捕捉不到异常的。
用下面这个Runnable来说,这个 里面一定会抛出一个异常
Runnable myRunnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
executor.execute(null);
}
};
使用execute
这里如果捕捉到异常，只打印一行异常信息。
try {
executor.execute(myRunnable);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("抓到异常 "+e.getMessage());
}
输出
并没有出现抓到异常哪行日志。而且这个异常输出是在线程pool-1-thread-1中，并不是在主线程中。说明主线程的catch不能捕捉到这个异常。
使用submit
try {
Future future1= executor.submit(myCallable);
future1.get();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("抓到异常 "+e.getMessage());
}
输出
这个就能抓到异常了。
