线程执行者(四)执行者执行返回结果的任务

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉     校对:方腾飞,叶磊

执行者执行返回结果的任务

Executor framework的一个优点是你可以并发执行返回结果的任务。Java并发API使用以下两种接口来实现:

  • Callable:此接口有一个call()方法。在这个方法中,你必须实现任务的(处理)逻辑。Callable接口是一个参数化的接口。意味着你必须表明call()方法返回的数据类型。
  • Future:此接口有一些方法来保证Callable对象结果的获取和管理它的状态。

在这个指南中,你将学习如何实现返回结果的任务,并在执行者中运行它们。

准备工作…

这个指南的例子使用Eclipse IDE实现。如果你使用Eclipse或其他IDE,如NetBeans,打开它并创建一个新的Java项目。

如何做…

按以下步骤来实现的这个例子:

1.创建FactorialCalculator类,指定它实现Callable接口,并参数化为Integer类型。


public class FactorialCalculator implements Callable<Integer> {

2.声明一个私有的,类型为Integer,名为number的属性,用来存储任务将要计算出的数。


private Integer number;

3.实现FactorialCalculator构造器,初始化这个属性。


public FactorialCalculator(Integer number){
this.number=number;
}

4.实现call()方法。这个方法将返回FactorialCalculator的number属性的阶乘。


@Override
public Integer call() throws Exception {

5.首先,创建和初始化在这个方法中使用的局部变量。


int result = 1;

6.如果数是1或0,则返回1。否则,计算这个数的阶乘。出于教学目的,在两次乘之间,令这个任务睡眠20毫秒。


if ((num==0)||(num==1)) {
result=1;
} else {
for (int i=2; i<=number; i++) {
result*=i;
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(20);
}
}

7.操作结果的信息写入控制台。


System.out.printf("%s: %d\n",Thread.currentThread().getName(),result);

8.返回操作结果。


return result;

9.实现这个示例的主类,创建Main类,实现main()方法。


public class Main {
public static void main(String[] args) {

10.使用Executors类的newFixedThreadPool()方法创建ThreadPoolExecutor来运行任务。传入参数2。


ThreadPoolExecutor executor=(ThreadPoolExecutor)Executors.newFixedThreadPool(2);

11.创建Future<Integer>对象的数列。


List<Future<Integer>> resultList=new ArrayList<>();

12.创建Random类产生的随机数。


Random random=new Random();

13.生成0到10之间的10个随机数。


for (int i=0; i<10; i++){
Integer number= random.nextInt(10);

14.创建一个FactorialCaculator对象,传入随机数作为参数。


FactorialCalculator calculator=new FactorialCalculator(number);

15.调用执行者的submit()方法来提交FactorialCalculator任务给执行者。这个方法返回Future<Integer>对象来管理任务,并且最终获取它的结果。


Future<Integer> result=executor.submit(calculator);

16.添加Future对象到之前创建的数列。


resultList.add(result);
}

17.创建一个do循环来监控执行者的状态。


do {

18.首先,写入信息到控制台,表明使用执行者的getCompletedTaskNumber()方法获得的已完成的任务数。


System.out.printf("Main: Number of Completed Tasks:%d\n",executor.getCompletedTaskCount());

19.然后,对于数列中的10个Future对象,使用isDone()方法,将信息写入(到控制台)表明它们所管理的任务是否已经完成


for (int i=0; i<resultList.size(); i++) {
Future<Integer> result=resultList.get(i);
System.out.printf("Main: Task %d: %s\n",i,result.isDone());
}

20.令这个线程睡眠50毫秒


try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

21.如果执行者中的已完成任务数小于10,重复这个循环。


} while (executor.getCompletedTaskCount()<resultList.size());

22.将获得的每个任务的结果写入控制台。对于每个Future对象,通过它的任务使用get()方法获取返回的Integer对象。


System.out.printf("Main: Results\n");
for (int i=0; i<resultList.size(); i++) {
Future<Integer> result=resultList.get(i);

Integer number=null;
try {
number=result.get();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}

23.然后,在控制台打印这个数。


System.out.printf("Main: Task %d: %d\n",i,number);
}

24.最后,调用执行者的shutdown()方法来结束这个执行者。


executor.shutdown();

它是如何工作的…

在这个指南中,你已经学习了如何使用Callable接口来启动返回结果的并发任务。你已经使用FactorialCalculator类实现了Callable接口,并参数化为Integer类型作为结果类型。因此,Integer就作为call()方法的返回类型。

Main类是这个示例的另一个关键点。它使用submit()方法提交一个Callable对象给执行者执行。这个方法接收Callable对象参数,并且返回一个Future对象,你可以以这两个目标来使用它:

  • 你可以控制任务的状态:你可以取消任务,检查任务是否已经完成。基于这个目的,你已经使用isDone()方法来检查任务是否已经完成。
  • 你 可以获取call()方法返回的结果。基于这个目的,你已经使用了get()方法。这个方法会等待,直到Callable对象完成call()方法的执 行,并且返回它的结果。如果线程在get()方法上等待结果时被中断,它将抛出InterruptedException异常。如果call()方法抛出 异常,这个方法会抛出ExecutionException异常。

不止这些…

当你调用Future对象的get()方法,并且这个对象控制的任务未完成,这个方法会阻塞直到任务完成。Future接口提供其他版本的get()方法:

  • get(long timeout, TimeUnit unit):这个版本的get方法,如果任务的结果不可用,等待它在指定的时间内。如果时间超时,并且结果不可用,这个方法返回null值。 TimeUnit类是个枚举类,有如下常量:DAYS,HOURS,MICROSECONDS, MILLISECONDS, MINUTES,,NANOSECONDS 和SECONDS。

参见

  • 在第4章,线程执行者中的创建线程执行者指南
  • 在第4章,线程执行者中的运行多个任务并处理第一个结果指南
  • 在第4章,线程执行者中的运行多个任务并处理所有结果指南

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Snway

许巧辉,目前在Letv练级,平时喜欢看书,关注Java并发

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  • Comments (8)
  1. 顶叶磊

    • Anonymous
    • 08/08. 2013 7:54pm

    这个源代码不能写成一块么,看着真累

      • Snway
      • 08/08. 2013 9:18pm

      这是根据原文直接翻译过来的,代码这样分开,看起来确实有点麻烦。

        • niannian
        • 11/01. 2013 1:44pm

        这样也好,自己能够按照文章里写一遍代码,如果都排版好了,自己就懒得写了。。呵呵

    • 伽达默尔
    • 08/09. 2013 12:48pm

    多个Future能按照完成的时间顺序排序,还有点用处呢。

    • stephen_kang
    • 09/01. 2013 11:57pm

    Thanks !it is very helpful to me!

    • Dragonfly
    • 01/18. 2015 10:30pm

    Integer number;此处用Integer包装类,除了浪费性能之外,似乎没有任何意义

    • andy.hu
    • 02/16. 2017 4:21pm

    if ((num==0)||(num==1)) num是不是写错了

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