可贖回和未來

可運行問題

您已經熟悉Runnable接口和實現它的Thread類。讓我們回憶一下這個界面是什麼樣子的：

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

請注意，run方法的返回類型是void。但是，如果我們需要我們的線程以數字、字符串或其他對象的形式返回其工作的某些結果怎麼辦？那麼我們必須想出一個解決方法。像這樣：

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);

	}

}

讓我們運行以下主要方法：

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

控制台將顯示：

此代碼有幾個缺點。例如，由於調用了join方法，主線程將在執行printByIndex方法時阻塞。

可調用接口

現在讓我們看看 Java 開箱即用的接口，它可以作為Runnable的替代品。這是可調用接口：

public interface Callable<V> {

	V call() throws Exception;

}

如您所見，就像Runnable一樣，它只有一種方法。此方法與run方法的目的相同——它包含將在並行線程中執行的代碼。至於區別，看一下返回值。現在它可以是您在實現接口時指定的任何類型：

public class CurrentDate implements Callable<Long> {

	@Override

	public Long call() {

    		return new Date().getTime();

	}

}

另一個例子：

Callable<String> task = () -> {

	Thread.sleep(100);

	return "Done";

};

這裡還有一些有用的東西 — call方法可以拋出Exception。這意味著，與run方法不同，在call方法中我們不必處理方法內部發生的已檢查異常：

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;

	}

}

未來界面

另一個與Callable密切合作的接口是Future。Future表示異步（並行）計算的結果（調用方法返回的值）。它可以讓您檢查計算是否完成、等待計算完成、獲取計算結果等等。

未來接口的方法

• boolean isDone() —如果此任務（計算）完成，則此方法返回true 。正常結束、異常結束或取消的任務被視為已完成。

• V get() — 如有必要，此方法會阻塞調用它的線程，並在計算完成後返回計算結果。

• V get(long timeout, TimeUnit unit) — 與前面的方法一樣，此方法阻塞調用它的線程，等待結果，但僅限於方法參數指定的時間。

• boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) — 此方法試圖停止任務的執行。如果任務還沒有開始運行，它永遠不會運行。如果任務正在進行中，則mayInterruptIfRunning參數確定是否會嘗試中斷執行任務的線程。調用cancel方法後， isDone方法將始終返回true。

• boolean isCancelled() —如果任務在正常完成之前被取消，則此方法返回true 。如果cancel方法之前被調用並返回true，該方法將始終返回true。

使用 Callable 和 Future 的代碼示例

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;

	}

}

讓我們運行以下主要方法：

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);
    		}
}

控制台將顯示：