CompletableFuture如何解决FutureTask的get等待

时间: 2023-06-20 12:04:56 浏览: 82

FutureTask学习

`FutureTask`是Java并发编程中的一个重要组件，它位于`java.util.concurrent`包下，是`Executor`框架的一部分。这个类结合了`Runnable`或`Callable`接口的特性，并提供了异步执行的能力，同时允许你在任务完成后获取结果。在深入探讨`FutureTask`之前，我们先来理解`Runnable`和`Callable`的区别。 `Runnable`接口是Java早期用于多线程编程的标准，它只有一个`run()`方法，但不返回任何结果，也不支持抛出检查异常。而`Callable`接口相对较新，它的`call()`方法可以有返回值并能抛出异常，更符合面向对象的设计思想。 `FutureTask`作为`Runnable`和`Callable`的桥梁，允许我们将一个`Callable`任务提交给`Executor`执行，并在后续代码中通过`FutureTask`的API查询任务状态，获取结果或取消任务。下面将详细介绍`FutureTask`的主要特性和用法： 1. **构造方法**： - `FutureTask(Callable<V> callable)`：用给定的`Callable`实例创建一个新的`FutureTask`。 - `FutureTask(Runnable runnable, V result)`：用给定的`Runnable`实例和预期结果创建一个新的`FutureTask`。这个版本通常用于那些不返回结果的任务。 2. **主要方法**： - `void run()`：执行任务。当`Executor`调用此方法时，实际的工作就会在当前线程中执行。 - `boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)`：尝试取消任务的执行。如果任务尚未开始，或者可以中断正在运行的任务，那么取消操作将成功。 - `boolean isCancelled()`：检查任务是否已被取消。 - `boolean isDone()`：检查任务是否已经完成（包括正常完成、被取消或出现异常）。 - `V get()`：等待任务完成并返回结果。如果任务尚未完成，此方法会阻塞直到任务完成。 - `V get(long timeout, TimeUnit unit)`：与`get()`类似，但增加了超时控制。如果在指定的时间内任务未完成，将抛出`TimeoutException`。 3. **内部工作原理**： - `FutureTask`内部使用了一个`volatile`变量`state`来管理任务的状态，确保多线程环境下的可见性和有序性。 - 当`FutureTask`被提交给`Executor`时，`Executor`实际上是在另一个线程中调用`run()`方法。 - 如果任务在执行过程中被取消，`FutureTask`会抛出`CancellationException`。 - 如果任务抛出异常，`FutureTask`会捕获这个异常并将其存储，以便在调用`get()`时重新抛出。 4. **示例代码**： ```java ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1); Callable<Integer> callable = () -> { Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作 return 42; }; FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable); executor.execute(futureTask); System.out.println("Task submitted"); try { Integer result = futureTask.get(); System.out.println("Task returned: " + result); } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } executor.shutdown(); ``` 在上述例子中，我们创建了一个`Callable`任务，然后用`FutureTask`包装它，并提交给`ExecutorService`执行。`get()`方法被用来获取任务的结果。 `FutureTask`是Java并发编程中用于异步计算的一个强大工具，它结合了`Runnable`和`Callable`的优点，提供了任务执行状态的检查以及结果的获取。理解和熟练使用`FutureTask`对于编写高效并发程序至关重要。在实际开发中，你可以根据需求选择适合的线程池，结合`FutureTask`实现复杂并发场景的解决方案。

CompletableFuture使用回调函数的方式来解决FutureTask的get等待。在使用CompletableFuture时，我们可以通过thenApply、thenAccept、thenRun等方法来添加回调函数，这些回调函数会在异步任务执行完成后自动执行。当异步任务执行完成后，回调函数会被添加到一个回调函数队列中，等待主线程获取异步任务结果时执行。当主线程调用CompletableFuture的get方法获取异步任务结果时，如果异步任务已经执行完成，主线程会立即获取到结果。如果异步任务还没有执行完成，主线程会阻塞等待异步任务执行完成并返回结果。在异步任务执行完成后，回调函数队列中的回调函数会被自动执行，从而实现了异步任务和回调函数的协同工作。

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