Callable og Future

Kjørbar-problemet

Du er allerede kjent med Runnable- grensesnittet og Thread -klassen som implementerer det. La oss huske hvordan dette grensesnittet ser ut:

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

Merk at kjøringsmetodens returtype er ugyldig . Men hva om vi trenger at tråden vår skal returnere et resultat av arbeidet i form av et tall, en streng eller et annet objekt? Da må vi komme med en løsning. Noe sånt 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);
 
	}
 
}

La oss kjøre følgende hovedmetode :

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

Konsollen vil vise:

Denne koden har flere ulemper. For eksempel, som et resultat av kallet til join- metoden, vil hovedtråden blokkere mens printByIndex -metoden utføres.

Anropbart grensesnitt

La oss nå se på grensesnittet som Java gir oss ut av boksen, som kan brukes som et alternativ til Runnable . Dette er det anropbare grensesnittet:

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

Som du kan se, akkurat som Runnable , har den bare én metode. Denne metoden tjener samme formål som kjøremetoden - den inneholder koden som vil bli utført i en parallell tråd. Når det gjelder forskjeller, ta en titt på returverdien. Nå kan det være hvilken som helst type du angir når du implementerer grensesnittet:

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

Et annet eksempel:

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

Her er noe annet nyttig - anropsmetoden kan gi et unntak . Det betyr at, i motsetning til kjøringsmetoden , i kallemetoden trenger vi ikke å håndtere de sjekkede unntakene som forekommer inne 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 grensesnitt

Et annet grensesnitt som jobber tett med Callable er Future . Fremtiden representerer resultatet av asynkrone (parallelle) beregninger (verdien returnert av anropsmetoden ) . Den lar deg sjekke om beregningene er utført, vente på at beregningene er ferdige, få resultatet av beregningene og mer.

Metoder for fremtidens grensesnitt

• boolean isDone() — denne metoden returnerer true hvis denne oppgaven (beregningen) er utført. Oppgaver som ble avsluttet normalt, avsluttet med unntak eller ble kansellert anses som utført.

• V get() — om nødvendig blokkerer denne metoden tråden som kalte den, og returnerer resultatet av beregningene når de er ferdige.

• V get(lang tidsavbrudd, TimeUnit-enhet) — som den forrige metoden, blokkerer denne metoden tråden som kalte den, og venter på resultatet, men bare for tiden spesifisert av metodeparameterne.

• boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) — denne metoden prøver å stoppe utførelsen av oppgaven. Hvis oppgaven ikke har begynt å kjøre ennå, vil den aldri kjøre. Hvis oppgaven var i gang, bestemmer mayInterruptIfRunning- parameteren om det vil bli gjort et forsøk på å avbryte tråden som utfører oppgaven. Etter at kanselleringsmetoden er kalt, vil isDone- metoden alltid returnere true .

• boolean isCancelled() — denne metoden returnerer true hvis oppgaven avbrytes før den fullføres normalt. Metoden vil alltid returnere true hvis kanselleringsmetoden tidligere ble kalt og returnert true .

Eksempel på kode som bruker 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;
 
	}
 
}

La oss kjøre 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: