Java并发编程：Callable与Future
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Java并发编程：Callable与Future
Callable 和 Future 是Java并发编程中处理异步任务的核心接口，属于java.util.concurrent包。Callable类似于Runnable，但支持返回结果和抛出受检异常；Future则代表异步计算的结果，提供任务状态管理和结果获取功能。
目录
1. Callable接口
Callable是一个函数式接口，定义如下：
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
- 特性：
- 支持返回泛型结果
V - 允许抛出受检异常
- 替代无返回值的
Runnable
- 支持返回泛型结果
2. Future接口
Future代表异步任务的结果，核心方法：
| 方法名 | 描述 |
|---|---|
V get() | 阻塞直到任务完成，返回结果或抛出异常 |
boolean cancel(boolean mayInterrupt) | 尝试取消任务（mayInterrupt为true时中断执行线程） |
boolean isDone() | 检查任务是否完成（正常结束、异常或取消） |
boolean isCancelled() | 检查任务是否在完成前被取消 |
3. 与ExecutorService协同使用
通过ExecutorService提交Callable任务：
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
Thread.sleep(2000);
return 123;
});
4. 基础使用示例
import java.util.concurrent.*;
class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作
return 123;
}
}
public class CallableFutureDemo {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<Integer> future = executor.submit(new MyCallable());
System.out.println("任务已提交");
try {
int result = future.get(); // 阻塞直到结果返回
System.out.println("任务结果：" + result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
executor.shutdown();
}
}
}
输出：
任务已提交
任务结果：123
5. 异常处理示例
Future<String> future = executor.submit(() -> {
throw new RuntimeException("业务逻辑异常");
});
try {
String result = future.get();
} catch (ExecutionException e) {
System.out.println("捕获任务异常：" + e.getCause().getMessage());
}
输出：
捕获任务异常：业务逻辑异常
6. 任务取消示例
Future<?> future = executor.submit(() -> {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("任务被中断");
}
});
// 延迟2秒后取消任务
executor.schedule(() -> {
if (!future.isDone()) {
future.cancel(true); // 中断执行中的线程
}
}, 2, TimeUnit.SECONDS);
输出：
任务被中断
7. 总结
- Callable优势：支持返回值和异常处理
- Future功能：
- 异步结果获取
- 任务状态监控
- 超时控制与取消
- 最佳实践：
- 始终设置
get()方法的超时时间 - 使用
CompletableFuture实现更复杂的异步编排 - 对可取消任务调用
cancel(true)
- 始终设置
通过Callable和Future的组合，开发者可以高效地管理异步任务，提升Java应用的并发性能。