Future接口(FutureTask实现类)定义了操作异步任务执行一些方法,如获取异步任务的执行结果,取消任务带带执行,判断任务是否被取消,判断任务执行是否完毕等。
比如主线程让一个子线程去执行任务,子线程可能比较耗时,启动子线程开始执行任务后,主线程就去做其他事情了,忙其他事情或者先执行完,过了一会才去获取子任务的执行结果或变更任务状态。
从上到下分别为 取消任务,获得任务的结果,按照一定时限内获得任务的结果,是否被取消,是否完成。
Futrue接口可以为主线程开一个分支任务,专门为主线程处理耗时和费力的复杂业务。
import java.util.concurrent.Callable; public class Test3 { public static void main(String[] args) { } } //无返回值 class MyThread1 implements Runnable{ @Override public void run() { } } //有返回值,会抛异常 class MyThread2 implements Callable<String>{ @Override public String call() throws Exception { return null; } }
要获得一个多线程,Thread的构造方法只能传一个Runnable对象,但是这个方法没有返回值,直接找一个Runnable的实现类,可以看到
看看这个里面的实现类
这个类里面有这样一个构造方法,通过构造注入
这就把runnable,future,callable都关联上了。这也就是我们用FutureTask的原因
目的:异步多线程任务执行且返回有结果,三个特点:多线程/有返回/异步任务
import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.FutureTask; public class Test3 { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(()->{ System.out.println("我是子线程"); return "hello"; }); Thread thread = new Thread(futureTask,"t1"); thread.start(); System.out.println("子线程的返回值"+futureTask.get()); } }
future的优点 :future+线程池异步多线程任务配合,能显著提高程序的执行效率。
import java.util.concurrent.*; public class Test3 { public static void main(String[] args){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3); FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(()->{ try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} return "task1 over"; }); executorService.submit(futureTask1); FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(()->{ try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} return "task2 over"; }); executorService.submit(futureTask2); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("消耗时长:"+(endTime - startTime) + " 毫秒 "); executorService.shutdown(); } }
本来三个线程依次执行就是10秒左右,这个时候异步多线程就只需要5秒,显著提升了运行效率。
缺点:
1.get()阻塞,需要等待结果,建议放在程序的后面执行
2.isDone()轮询的方法会耗费无谓的CPU资源,而且也不见得能及时地得到计算结果。
如果想要异步获取结果,通常都会以轮询的方式去获取结果尽量不要阻塞。
结果:future对于结果的获取不是很友好
回调通知:应对Future的完成时间,完成可可以告诉我,也就是我们的回调通知
通过轮询的方式去判断任务是否完成这样非常占用CPU资源。
创建异步任务:Future + 线程池
这个时候就引入了CompletableFuture
CompletableFuture提供了一种观察者模式类似的机制,可以让任务执行完成后通知监听的一方。
可以看到 CompletableFuture接口实现了这两个接口,Future我们已经看过了,CompletionStage是什么,它代表异步计算过程中的某一个阶段,一个阶段完成以后可能会触发另外一个阶段。
一个阶段的计算执行可以是一个Function,Consumer或者Runnable。
一个阶段的执行可能是被单个阶段的完成触发,也可能是由多个阶段一起触发。
有些类似于Linux系统的管道分隔符传参数。
官方不建议直接new一个空参CompletableFuture对象
有4个核心的静态方法,来创建一个异步任务:
runAsync:无返回值
supplyAsync:有返回值
指定线程池用指定的,没有指定用ForkJoinPool()
supplier 供己型,没有输入参数,但是有返回结果
CompletableFuture通用:它是Future的功能增强版,减少阻塞和轮询,可以传入回调对象,当异步任务完成或者发生异常时,自动调用回调对象的回调方法。
默认的线程池是守护线程,主线程关闭也会跟着关闭。
自定义线程池,需要手动关闭。
import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class Test4 { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3); try { CompletableFuture.supplyAsync(()->{ return "a"; },executorService).whenComplete((v,e) -> { //回调,怎么都会进 if (e == null){ System.out.println("成功"); } }).exceptionally( e -> { return null; }); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }finally { executorService.shutdown(); } } }
CompletableFuture优点:
1.异步任务结束时,会自动调用某个对象的方法;
2.主线程设置好回调后,不再关心异步任务的执行,异步任务之间可以顺序执行。
3.异步任务出错时,会自动回调某个对象的方法。
函数式编程:
Runnable:无参,无返回值
Function:功能性函数,有一个输入参数,一个返回参数
Consumer:消费型函数接口,有一个输入参数,无返回值(BiConsumer:有两个输入参数)
supplier :供己型函数接口,没有输入参数,但是有返回结果