可运行问题
您已经熟悉Runnable接口和实现它的Thread类。让我们回忆一下这个界面是什么样子的:
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
请注意,run方法的返回类型是void。但是,如果我们需要我们的线程以数字、字符串或其他对象的形式返回其工作的某些结果怎么办?那么我们必须想出一个解决方法。是这样的:
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);
}
}
让我们运行以下主要方法:
public static void main(String[] args) throws Exception {
Fibonacci.printByIndex(10);
}
控制台将显示:
此代码有几个缺点。例如,由于调用了join方法,主线程将在执行printByIndex方法时阻塞。
可调用接口
现在让我们看看 Java 开箱即用的接口,它可以作为Runnable的替代品。这是可调用接口:
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
如您所见,就像Runnable一样,它只有一种方法。此方法与run方法的目的相同——它包含将在并行线程中执行的代码。至于区别,看一下返回值。现在它可以是您在实现接口时指定的任何类型:
public class CurrentDate implements Callable<Long> {
@Override
public Long call() {
return new Date().getTime();
}
}
另一个例子:
Callable<String> task = () -> {
Thread.sleep(100);
return "Done";
};
这里还有一些有用的东西 — call方法可以抛出Exception。这意味着,与run方法不同,在call方法中我们不必处理方法内部发生的已检查异常:
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未来界面
另一个与Callable密切合作的接口是Future。Future表示异步(并行)计算的结果(调用方法返回的值)。它可以让您检查计算是否完成、等待计算完成、获取计算结果等等。
未来接口的方法
-
boolean isDone() —如果此任务(计算)完成,则此方法返回true 。正常结束、异常结束或取消的任务被视为已完成。
-
V get() — 如有必要,此方法会阻塞调用它的线程,并在计算完成后返回计算结果。
-
V get(long timeout, TimeUnit unit) — 与前面的方法一样,此方法阻塞调用它的线程,等待结果,但仅限于方法参数指定的时间。
-
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) — 此方法试图停止任务的执行。如果任务还没有开始运行,它永远不会运行。如果任务正在进行中,则mayInterruptIfRunning参数确定是否会尝试中断执行任务的线程。调用cancel方法后, isDone方法将始终返回true。
-
boolean isCancelled() —如果任务在正常完成之前被取消,则此方法返回true 。如果cancel方法之前被调用并返回true,该方法将始终返回true。
使用 Callable 和 Future 的代码示例
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;
}
}
让我们运行以下主要方法:
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);
}
}
控制台将显示:
斐波那契数17:987
斐波那契数18:1597
斐波那契数19:2584
斐波那契数10:34斐波那
契数11:55斐波那契数12:89斐波那契数13:
144斐波那契数
14:233
斐波
那契数15:377
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