java中future的用法（java future函数的作用）

本文目录

• java future函数的作用
• 什么是Callable和Future
• Future和Promise的分析
• java.util.concurrent.Future.isDone是否有必要
• java中怎样得到线程结束的通知
• 什么是 java 的 future 模式
• Callable和Future
• javafuture.get获得的是什么
• java 子线程 回调 主线程

java future函数的作用

submit
一个请求之后，你可以在
future.get()
上阻塞等待也可以有一个
while
循环，不停地
future.isDone()
再检测是否任务完成，如果完成再来
future.get()
就立马得到结果了。

什么是Callable和Future

Java5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable接口，它和Runnable接口很相似，但它可以返回一个对象或者抛出一个异常。
Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法去在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的，必须等待它返回的结果。java.util.concurrent.Future对象解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象，使用它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法，等待Callable结束并获取它的执行结果。

Future和Promise的分析

Future用来异步来获取结果如get()方法,当执行完成时,返回结果;当没有则阻塞。

Future继承了java的Future,主要扩展了监听器的方法,当io操作完成后发生回调。

ChannelFuture继承了netty的Future,表示没有返回值的异步绑定,同时和一个Channel进行绑定

具体实例见文档示例

特殊的可写future

Future:成功和失败是有netty来判断即当io操作完成后,即成功或失败做出对应的操作。
Promise:成功和失败由调用者来判断。

java.util.concurrent.Future.isDone是否有必要

future的意思应该是，不管请求谁先发送的，先处理就先返回谁的reponse
最后再把所有的reponse集合处理
如果是要做Client/Server的话　为什么不用Socket做多线程呢？
这才是正道吧
也许设计是必须用future的
首先，只要自己不cancel，就不会有人cancel，就不需要判断啊
其次完全不能判断get是否为null
因为get方法一定要返回一个值，不返回他自己就不会停，除非cancel
当有多个请求时候，每个请求调用future
只要写 reponse = future.get()
然后让future自己处理，只要判断reponse是否为你需要的，比如null
最后再把多个reponse整合
因为还设定了，如果没有reponse也就是说get不到东西
那么要抛异常

java中怎样得到线程结束的通知

runnable 现成结束不通知，但是 run方法运行到最后一行就算结束了。
Callable 也可是实现通知。
MyCallable task2 = new MyCallable(1);
MyCallable task3 = new MyCallable(2);
MyCallable task1 = new MyCallable(0);
// 创建一个执行任务的服务
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 提交并执行任务，任务启动时返回了一个Future对象，
// 如果想得到任务执行的结果或者是异常可对这个Future对象进行操作
Future future1 = es.submit(task1);
// 获得第一个任务的结果，如果调用get方法，当前线程会等待任务执行完毕后才往下执行
System.out.println("task1: " + future1.get());
Future future2 = es.submit(task2);
// 等待5秒后，再停止第二个任务。因为第二个任务进行的是无限循环
Thread.sleep(5000);
System.out.println("task2 cancel: " + future2.cancel(true));
// 获取第三个任务的输出，因为执行第三个任务会引起异常
// 所以下面的语句将引起异常的抛出
Future future3 = es.submit(task3);
System.out.println("task3: " + future3.get());

什么是 java 的 future 模式

Future 本身是一种被广泛运用的并发设计模式，可在很大程度上简化需要数据流同步的并发应用开发。在一些领域语言（如Alice ML ）中甚至直接于语法层面支持Future。

Callable和Future

可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是客户程序传递进来的V类型，且该接口往往与Future结合使用。
关于Future,源码中的注释如下：

尝试取消此任务的执行。 如果任务已完成、已被取消或由于某些其他原因无法取消，则此尝试将失败。 如果成功，并且在调用cancel时此任务尚未启动，则此任务不应该运行。 如果任务已经开始，则根据传入的参数确定是否应该中断执行该任务的线程以尝试停止该任务。
此方法返回后，对isDone的后续调用将始终返回true 。 如果此方法返回true ，则对isCancelled的后续调用将始终返回true 。

如果此任务完成，则返回true 。 完成可能是由于正常终止、异常或取消——在所有这些情况下，此方法都将返回true 。

等待计算完成，获取结果。

在给定时间范围内等待计算完成，获取结果。超过时间还未计算完成将抛出timeout异常。

下面我们来来看看Future一个常用的实现类FutureTask。

FutureTask类实现RunnableFuture接口,RunnableFuture接口继承Runnable和Future接口。到这里我们嗅到了一丝线程的味道，接着往下看。

FutureTask对于任务运行的状态使用volatile关键字去修饰保证了线程的安全性，至于volatile关键字为何能保证线程安全后续文章解答。

同时定义了0、1、2、3、4、5、6七个连续大小的整型变量来表示任务的状态变化，具体代码如下：
FutureTask成员变量
将要执行的任务
Object类型，表示通过get()方法获取到的结果数据或者异常信息。
运行Callable的线程，运行期间会使用CAS保证线程安全，这里大家只需要知道CAS是Java保证线程安全的一种方式， 后续文章中会深度分析CAS如何保证线程安全。
WaitNode是一个静态内部类，表示等待线程的堆栈中的链表节点，在FutureTask的实现中，会通过CAS结合此堆栈交换任务的运行状 态。
WaitNode的定义如下：
类中定义了一个Thread成员变量和指向下一个WaitNode节点的引用。其中 通过构造方法将thread变量设置为当前线程。
FutureTask构造方法
接收一个Callable变量，同时设置任务状态为NEW
接受一个Runnable线程变量以及返回结果类型，同时设置任务状态为NEW
如果任务状态state不等于NEW则直接return。如果state等于NEW，则调用UNSAFE.compareAndSwapObject方法执行CAS算法判断当前对象与当前线程是否一致，不一致则直接return。
如果当前任务不等于null且状态等于NEW，则执行call方法同时调用set方法设置返回结果。最后将当前运行线程runner设置为null,如果任务状态》=INTERRUPTING会执行handlePossibleCancellationInterrupt方法将状态为INTERRUPTING的任务线程设置为就绪状态，但该任务线程不会被CPU再次执行调度。因为state没有被重置。
handlePossibleCancellationInterrupt方法
CAS算法计算NEW偏移一个变量是否等于COMPLETING(2)，是则将返回结果复制给outcome成员变量，同时设置stateOffset=NORMAL(2)为正常状态。
最后调用finishCompletion()方法。
在finishCompletion()方法中，首先定义一个for循环，循环终止因子为waiters为null，在循环中，判断CAS操作是否成功，如果成功 进行if条件中的逻辑。首先，定义一个for自旋循环，在自旋循环体中，唤醒WaitNode堆栈中的线程，使其运行完成。当WaitNode 堆栈中的线程运行完成后，通过break退出外层for循环。接下来调用done()方法。
默认实现什么也不做，子类可以覆盖此方法以调用完成回调。
判断任务状态是否运行中，如果是调用awaitDone()方法等待任务完成。否则调用report方法返回结果。
如果任务状态等于NORMAL(3)则返回正常计算结果。如果任务状态大于等于CANCELLED(4)则返回异常结果。
看到这里我们大致对Callable和Future的源码有了大致的了解。但是对于它们二者是怎么与多线程关联的，我们在下一个章节讲解

javafuture.get获得的是什么

在Java中，如果需要设定代码执行的最长时间，即超时，可以用Java线程池ExecutorService类配合Future接口来实现。 Future接口是Java标准API的一部分，在java.util.concurrent包中。Future接口是Java线程Future模式的实 现，可以来进行异步计算。
Future模式可以这样来描述：我有一个任务，提交给了Future，Future替我完成这个任务。期间我自己可以去做任何想做的事情。一段时 间之后，我就便可以从Future那儿取出结果。就相当于下了一张订货单，一段时间后可以拿着提订单来提货，这期间可以干别的任何事情。其中Future 接口就是订货单，真正处理订单的是Executor类，它根据Future接口的要求来生产产品。
Future接口提供方法来检测任务是否被执行完，等待任务执行完获得结果，也可以设置任务执行的超时时间。这个设置超时的方法就是实现Java程 序执行超时的关键。
Future接口是一个泛型接口，严格的格式应该是Future，其中V代表了Future执行的任务返回值的类型。 Future接口的方法介绍如下：
boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任务的执行。参数指定是否立即中断任务执行，或者等等任务结束
boolean isCancelled () 任务是否已经取消，任务正常完成前将其取消，则返回 true
boolean isDone () 任务是否已经完成。需要注意的是如果任务正常终止、异常或取消，都将返回true
V get () throws InterruptedException, ExecutionException  等待任务执行结束，然后获得V类型的结果。InterruptedException 线程被中断异常， ExecutionException任务执行异常，如果任务被取消，还会抛出CancellationException
V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 同上面的get功能一样，多了设置超时时间。参数timeout指定超时时间，uint指定时间的单位，在枚举类TimeUnit中有相关的定义。如果计 算超时，将抛出TimeoutException
Future的实现类有java.util.concurrent.FutureTask即 javax.swing.SwingWorker。通常使用FutureTask来处理我们的任务。FutureTask类同时又 实现了Runnable接口，所以可以直接提交给Executor执行。使用FutureTask实现超时执行的代码如下：
Java代码  
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask future =
new FutureTask(new Callable() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
//真正的任务在这里执行，这里的返回值类型为String，可以为任意类型
}});
executor.execute(future);
//在这里可以做别的任何事情
try {
result = future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS); //取得结果，同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get()，不设置执行超时时间取得结果
} catch (InterruptedException e) {
futureTask.cancel(true);
} catch (ExecutionException e) {
futureTask.cancel(true);
} catch (TimeoutException e) {
futureTask.cancel(true);
} finally {
executor.shutdown();
}
不直接构造Future对象，也可以使用ExecutorService.submit方法来获得Future对象，submit方法即支持以 Callable接口类型，也支持Runnable接口作为参数，具有很大的灵活性。使用示例如下：
Java代码  
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
FutureTask future =　executor.submit(
new Callable() {//使用Callable接口作为构造参数
public String call() {
//真正的任务在这里执行，这里的返回值类型为String，可以为任意类型
}});
//在这里可以做别的任何事情
//同上面取得结果的代码
利用Future接口实现程序执行超时大致用法就这么多，改天需要研究下Future接口的内部实现，特别是设定执行超时的实现。

java 子线程 回调 主线程

如果主线程要等子线程完成才能继续执行又何必新开线程如果你非要这么干，java.util.concurrent.Future接口满足你的需求，具体用法百度
Future 接口
Future 接口允许表示已经完成的任务、正在执行过程中的任务或者尚未开始执行的任务。通过 Future 接口，可以尝试取消尚未完成的任务，查询任务已经完成还是取消了，以及提取（或等待）任务的结果值。
FutureTask 类实现了 Future，并包含一些构造函数，允许将 Runnable 或 Callable（会产生结果的 Runnable）和 Future 接口封装。因为 FutureTask 也实现 Runnable，所以可以只将 FutureTask 提供给 Executor。一些提交方法（如 ExecutorService.submit()）除了提交任务之外，还将返回 Future 接口。
Future.get() 方法检索任务计算的结果（或如果任务完成，但有异常，则抛出 ExecutionException）。如果任务尚未完成，那么 Future.get() 将被阻塞，直到任务完成；如果任务已经完成，那么它将立即返回结果。