Java多线程之FutureTask的介绍及使用

介绍

FutureTask是Java提供的一种异步计算结果的方式。它可以在一个线程中执行异步的计算，同时能够在另一个线程中获取计算结果。FutureTask实现了Future接口和Runnable接口，因此它可以被当做一个任务提交给ThreadPoolExecutor等线程池来执行。

使用

创建FutureTask对象

FutureTask的构造函数接受一个Callable类型的参数，表示计算任务。创建一个FutureTask对象通常的方式是通过一个实现了Callable接口的类，然后在FutureTask的构造函数中传入这个实现类的实例：

FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<Integer>() {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        // 计算任务
        return 1 + 1;
    }
});

执行FutureTask任务

FutureTask对象有两种方式执行任务：

1. 手动执行：通过调用FutureTask对象的run()方法可以手动执行任务，但是这是在当前线程中执行任务，不会体现出FutureTask的异步特性。
2. 提交到线程池：通过将FutureTask对象提交到线程池中去执行，即可体现出FutureTask的多线程异步特性。

以下是手动执行的示例代码：

futureTask.run();
int result = futureTask.get();// 该方法会阻塞当前线程，直到获取到结果

下面是提交到线程池的示例代码：

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService.submit(futureTask);
int result = futureTask.get();// 该方法会阻塞当前线程，直到获取到结果
executorService.shutdown();

获取FutureTask任务结果

FutureTask对象的get()方法会阻塞当前线程，直到获取到计算结果或者抛出异常，如果在调用get()方法的时候任务还没有执行完成，那么get()方法会一直阻塞。

以下是获取计算结果的示例代码：

int result = futureTask.get();

判断FutureTask任务是否完成

FutureTask对象有一个isDone()方法，用来判断计算任务是否已经完成，返回一个布尔值。

以下是判断FutureTask任务是否完成的示例代码：

boolean isDone = futureTask.isDone();
if (isDone) {
    int result = futureTask.get();
}

取消FutureTask任务

FutureTask对象可以通过cancel()方法来取消任务的执行。如果任务已经执行完成或者已经被取消了，那么这个方法将会返回false。如果任务正在执行或者还没有被执行，那么这个方法将会尝试将任务取消，并返回true。

以下是取消FutureTask任务的示例代码：

boolean isCancelled = futureTask.cancel(true);// 参数表示是否中断正在执行的任务

示例

示例1

下面是一个简单的示例，展示如何使用FutureTask来计算一个数的平方值：

FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<Integer>() {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 2 * 2;
    }
});

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService.submit(futureTask);
int result = futureTask.get();
System.out.println(result);// 输出:4

executorService.shutdown();

示例2

下面是一个更加复杂的示例，展示如何使用FutureTask来实现异步请求，请求百度搜索结果的数量：

FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<Integer>() {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        URL url = new URL("https://www.baidu.com/s?wd=FutureTask");
        URLConnection connection = url.openConnection();
        InputStream inputStream = connection.getInputStream();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

        StringBuilder result = new StringBuilder();
        String line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            result.append(line);
        }

        String regex = "<span class=\"nums\">([\\d,]+)</span>";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(result.toString());
        if (matcher.find()) {
            String count = matcher.group(1).replaceAll(",", "");
            return Integer.parseInt(count);
        }

        return 0;
    }
});

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService.submit(futureTask);
int result = futureTask.get();
System.out.println(result);// 输出:大概有1480000个

executorService.shutdown();

总结

本文介绍了Java多线程中的FutureTask的用法，包括创建FutureTask对象、执行FutureTask任务、获取FutureTask任务结果、判断FutureTask任务是否完成、取消FutureTask任务等。同时，通过示例代码，展示了FutureTask的使用场景和实现方法。