Callable og Future

Kørbar problem

Du er allerede bekendt med Runnable- grænsefladen og Thread- klassen, der implementerer den. Lad os huske, hvordan denne grænseflade ser ud:

public interface Runnable {
	public abstract void run();
}

Bemærk, at kørselsmetodens returtype er ugyldig . Men hvad nu hvis vi har brug for, at vores tråd returnerer et resultat af dets arbejde i form af et tal, en streng eller et andet objekt? Så må vi finde på en løsning. Noget som dette:

public class Fibonacci implements Runnable {
 
 
 
	private final int index;
 
	private int result;
 
 
 
	public Fibonacci(int index) {
 
    		this.index = index;
 
	}
 
 
 
	@Override
 
	public void run() {
 
    		int first = 0;
 
    		int second = 1;
 
    		if (index == 1) {
 
        			result = first;
 
    		} else if (index == 2) {
 
        			result = second;
 
    		} else {
 
        			for (int i = 0; i < index - 2; i++) {
 
            				int temp = second;
 
            				second += first;
 
            				first = temp;
 
        			}
 
 
 
            			result = second;
 
    		}
 
	}
 
 
 
	public static void printByIndex(int index) throws InterruptedException {
 
    		Fibonacci fibonacci = new Fibonacci(index);
 
    		Thread thread = new Thread(fibonacci);
 
    		thread.start();
 
    		thread.join();
 
    		System.out.println("Fibonacci number " + index + ": " + fibonacci.result);
 
	}
 
}

Lad os køre følgende hovedmetode :

	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		Fibonacci.printByIndex(10);
	}

Konsollen vil vise:

Denne kode har flere ulemper. For eksempel, som et resultat af kaldet til join- metoden, vil hovedtråden blokere, mens printByIndex -metoden udføres.

Kaldbar grænseflade

Lad os nu se på den grænseflade, som Java giver os ud af boksen, som kan bruges som et alternativ til Runnable . Dette er den Callable- grænseflade:

public interface Callable<V> {
 
	V call() throws Exception;
 
}

Som du kan se, har den ligesom Runnable kun én metode. Denne metode tjener det samme formål som kørselsmetoden - den indeholder den kode, der vil blive udført i en parallel tråd. Hvad angår forskelle, så tag et kig på returværdien. Nu kan det være enhver type, som du angiver, når du implementerer grænsefladen:

public class CurrentDate implements Callable<Long> {
 
	@Override
 
	public Long call() {
 
    		return new Date().getTime();
 
	}
 
}

Et andet eksempel:

Callable<String> task = () -> {
 
	Thread.sleep(100);
 
	return "Done";
 
};

Her er noget andet nyttigt - opkaldsmetoden kan give en undtagelse . Det betyder, at vi, i modsætning til kørselsmetoden , i opkaldsmetoden ikke behøver at håndtere de kontrollerede undtagelser, der forekommer i metoden:

public class Sleep implements Runnable {

	@Override

	public void run() {

    	    try {

        	        Thread.sleep(1000);

    	    } catch (InterruptedException ignored) {

    	    }

	}

}

public class Sleep implements Callable {

	@Override

	public Object call() throws InterruptedException {

    	    Thread.sleep(1000);

    	    return null;

	}

}

Fremtidig grænseflade

En anden grænseflade, der arbejder tæt sammen med Callable, er Future . Fremtiden repræsenterer resultatet af asynkrone (parallelle) beregninger (værdien returneret af opkaldsmetoden ) . Det lader dig kontrollere, om beregningerne er udført, vente på, at beregningerne er færdige, få resultatet af beregningerne og mere.

Fremtidens metoders grænseflade

• boolean isDone() — denne metode returnerer sand , hvis denne opgave (beregning) er udført. Opgaver, der sluttede normalt, endte med en undtagelse eller blev annulleret, anses for udført.

• V get() — om nødvendigt blokerer denne metode tråden, der kaldte den, og returnerer resultatet af beregningerne, når de er færdige.

• V get(lang timeout, TimeUnit unit) — ligesom den foregående metode blokerer denne metode tråden, der kaldte den, mens den venter på resultatet, men kun i den tid, der er angivet af metodeparametrene.

• boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) — denne metode forsøger at stoppe udførelsen af ​​opgaven. Hvis opgaven ikke er begyndt at køre endnu, vil den aldrig køre. Hvis opgaven var i gang, så bestemmer mayInterruptIfRunning- parameteren, om der vil blive gjort et forsøg på at afbryde tråden, der udfører opgaven. Efter annulleringsmetoden er kaldt, vil isDone- metoden altid returnere true .

• boolean isCancelled() — denne metode returnerer sand , hvis opgaven annulleres, før den afsluttes normalt. Metoden vil altid returnere sand , hvis annulleringsmetoden tidligere blev kaldt og returneret true .

Eksempel på kode ved hjælp af Callable og Future

import java.util.HashMap;
 
import java.util.Map;
 
import java.util.concurrent.*;
 
 
 
public class Fibonacci implements Callable<Integer> {
 
 
 
	private final int index;
 
 
 
	public Fibonacci(int index) {
 
    		this.index = index;
 
	}
 
 
 
	@Override
 
	public Integer call() {
 
    		int first = 0;
 
    		int second = 1;
 
    		if (index == 1) {
 
        			return first;
 
    		} else if (index == 2) {
 
        			return second;
 
    		} else {
 
        		for (int i = 0; i < index - 2; i++) {
 
            			int temp = second;
 
            			second += first;
 
            			first = temp;
 
        		}
 
 
 
        			return second;
 
    		}
 
	}
 
 
 
	public static Future<Integer> calculateAsync(int index) throws Exception {
 
    		Fibonacci fibonacci = new Fibonacci(index);
 
 
 
    		// The future object will represent the result of running the fibonacci task.
 
    		FutureTask<Integer> future = new FutureTask<>(fibonacci);
 
 
 
    		// Because the FutureTask class implements both the Future interface and the Runnable interface,
 
	 	// you can pass instances of it to the Thread constructor
 
    		Thread thread = new Thread(future);
 
    		thread.start();
 
 
 
    		return future;
 
	}
 
}

Lad os køre følgende hovedmetode :

	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		Map<Integer, Future<Integer>> tasks = new HashMap<>();
    		for (int i = 10; i < 20; i++) {
        			tasks.put(i, Fibonacci.calculateAsync(i));
    		}
 
    		for (Map.Entry<Integer, Future<Integer>> entry : tasks.entrySet()) {
        			Future<Integer> task = entry.getValue();
        			int index = entry.getKey();
        			int result;
        			// Check whether the task is done
        			if (task.isDone()) {
            				// Get the result of the calculations
            				result = task.get();
        			} else {
            				try {
                				// Wait another 100 milliseconds for the result of the calculations
                				result = task.get(100, TimeUnit.MILLISECONDS);
            				} catch (TimeoutException e) {
                				// Interrupt the task
                				task.cancel(true);
                				System.out.println("Fibonacci number " + index + " could not be calculated in the allotted time.");
                				return;
            				}
        			}
        			System.out.println("Fibonacci number " + index + ": " + result);
    		}
	}

Konsollen vil vise: