【Android 异步操作】FutureTask 分析 ( Future 接口解析 | Runnable 接口解析 | Callable 接口解析 )

2023-03-28 15:15:13 浏览数 (1)

文章目录

  • 一、Future 接口
    • 1、Future 接口简介
    • 2、取消任务方法
    • 3、Future 接口源码注释
  • 二、Callable 接口
  • 三、Runnable 接口

上一篇博客 【Android 异步操作】AsyncTask 异步任务 ( FutureTask 模拟 AsyncTask 执行过程 | AsyncTask 执行过程回顾 | FutureTask 分析 ) 中 , 使用 FutureTask 模拟 AsyncTask 执行 , 简单介绍了 FutureTask<V> 类 , 和 RunnableFuture<V> 接口 ;

本篇博客将分析 Future 接口 , 和 Runnable 接口 , 以及 FutureTask 的运行机制 ;

相关参考文档 :

  • FutureTask
  • RunnableFuture
  • Future
  • Runnable
  • Callable

FutureTask 实现了 RunnableFuture 接口 , RunnableFuture 接口实现了 Future 接口和 Runnable 接口 , FutureTask 创建时传入 Callable 对象 , 该对象的 call() 方法就是在子线程执行的异步方法 ;

一、Future 接口

1、Future 接口简介

Future 作用 : Future 是 异步计算结果 ;

提供了以下方法 :

  • 检查计算是否完成
  • 检查计算是否取消
  • 等待计算完成 , 获取计算结果
  • 取消任务

获取结果有如下两个条件 :

  • 调用 get() 方法获取计算结果
  • 计算必须执行完成 , 否则会阻塞直到计算完成 , 才能解除阻塞

调用 get() 方法获取计算结果 , 如果计算没有完成 , 该方法会阻塞 , 直到计算完成之后 , 阻塞才会解除 , 同时返回执行结果 ;

取消任务执行 : 调用 cancel() 方法 , 可以取消异步任务的执行 ; 如果计算完毕 , 该任务无法被取消 ;

使用 Future 的可取消性 : 如果想要 使用 Future 的可取消的特性 , 不提供可用结果 , 可以将类型声明为 Future<?> , 并返回 null 作为基础任务的结果 ;

2、取消任务方法

boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) 方法 : 尝试取消任务的执行 ;

① 取消失败 : 如果任务已经完成 , 或 已经被取消 , 或 因为其它原因 不能被取消 , 该尝试可能会失败 ;

② 取消成功 : 如果取消成功 , 并且该任务在取消时还没有开始执行 , 该任务之后也不会被执行 ;

③ boolean mayInterruptIfRunning 参数 : 如果任务已经开始执行 , mayInterruptIfRunning 参数确定 , 在尝试终止任务时 , 该执行任务的线程 , 是否应该被中断 ;

④ 方法返回值 : 该方法返回时有以下行为 ;

  • 在这之后如果调用 isDone() 方法 , 会返回 true , 说明该任务已经执行完成 ;
  • 在这之后如果调用 isCancelled() 方法 , 会返回 true , 表明该任务已经被取消 ;

3、Future 接口源码注释

代码语言：javascript复制
package java.util.concurrent;

/**
 * Future 是异步计算结果 ; 
 * 提供了以下方法 : 检查计算是否完成 , 检查计算是否取消 , 获取计算结果 , 取消任务 ; 
 * 
 * 获取结果有如下两个条件 : 调用 get() 方法获取计算结果 , 
 * 计算必须执行完成 , 否则会阻塞直到计算完成 , 才能解除阻塞 ; 
 * 
 * 取消任务执行 : 调用 cancel() 方法 , 可以取消异步任务的执行 ; 如果计算完毕 , 该任务无法被取消 ; 
 * 使用 Future 的可取消性 : 如果想要使用 Future 的可取消的特性 , 不提供可用结果 , 
 * 可以将类型声明为 Future<?> , 并返回 null 作为基础任务的结果 ;
 */
public interface Future<V> {

    /**
     * 尝试取消任务的执行 ; 
     * 如果任务已经完成 , 或已经被取消 , 或因为其它原因不能被取消 , 该尝试可能会失败 ;
     * 如果取消成功 , 并且该任务在取消时还没有开始执行 , 该任务之后也不会被执行 ;
     * 如果任务已经开始执行 , mayInterruptIfRunning 参数确定 , 在尝试终止任务时 , 
     * 该执行任务的线程 , 是否应该被中断 ; 
     * 该方法返回时 
     *  - 在这之后如果调用 isDone() 方法 , 会返回 true , 说明该任务已经执行完成 ; 
     *  - 在这之后如果调用 isCancelled() 方法 , 会返回 true , 表明该任务已经被取消 ; 
     *
     * @param mayInterruptIfRunning 
     * 		true 执行该任务的线程应该被中断 ; 
     * 		false 执行中的线程应该被执行完成 ; 
     * 
     * @return 任务无法取消时会返回 false , 一般是任务已经执行完成 ; 
     * 		   成功取消任务 , 返回 true ; 
     */
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

    /**
     * 如果任务在正常完成前被取消 , 就返回 true ;
     */
    boolean isCancelled();

    /**
     * 如果任务执行完毕 , 返回 true ;
     * 影响任务执行的因素 : 
     *  - 正常终止
     *  - 出现异常
     *  - 用户取消 
     * 上述所有情况出现 , 都表示任务执行完毕 ; 
     */
    boolean isDone();

    /**
     * 等待任务完成 , 返回执行结果 ; 
     */
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;

    /**
     * 等待任务完成 , 返回执行结果 ; 
     *
     * @param 最长等待时间
     * @param 等待时间单位
     * @return 任务执行结果 
     */
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

二、Callable 接口

Callable<V> 简介 : Callable 是一个任务 , 返回 V 类型结果 , 或者 抛出异常 ; 实现类需要实现 call() 方法 , 该方法没有参数 ;

Callable<V> 与 Runnable 对比 :

  • 该 Callable 接口与 Runnable 接口类似 , 两个接口都设计为实现类的对象实例 , 可能都要 在另外的线程执行 ;
  • Runnable 接口的 run() 方法 不返回返回值 , 不能抛出检查出的异常 ;
  • Callable<V> 接口的 call() 方法可以 返回返回值 , 可以抛出异常 ;
代码语言：javascript复制
package java.util.concurrent;

/**
 * Callable<V> 是一个任务 , 返回 V 类型结果 , 或者抛出异常 ; 
 * 实现类需要实现 call() 方法 , 该方法没有参数 ; 
 * 
 * 该 Callable<V> 接口与 Runnable 接口类似 , 
 * 两个接口都设计为实现类的对象实例 , 可能都要在另外的线程执行 ; 
 * 
 * Runnable 接口的 run() 方法不返回返回值 , 不能抛出检查出的异常 ; 
 */
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
    /**
     * 计算出一个结果 , 如果无法完成 , 抛出异常 ; 
     */
    V call() throws Exception;
}

三、Runnable 接口

Runnable 接口作用 : Runnable 接口的实现类实例 , 需要在一个线程中被执行 ; 该实现类必须实现 run() 方法 , 该方法返回值和参数都是 void ;

Runnable 接口设计 :

  • 设计原则 : 该接口被设计为 , 为那些处于活动状态的对象 , 并且这些对象想要执行代码 , 提供一个通用协议 ;
  • 如 : Thread 类实现了 Runnable 方法 ;
  • 活动状态 : 处于活动状态的含义是 , 线程已经被开始了 , 还不能被停止 , 如果想要执行代码 , 必须在其它线程中执行 ;

创建线程优先策略 :

  • 创建线程 : Runnable 为类提供了不需要继承 Thread 类 , 之外的活动的途径 ; 一个类实现了 Runnable 接口 , 在不继承 Thread 的前提下运行 , 方法是将其传入 Thread 构造函数 ;
  • 推荐方案 :在大部分情况下 , 如果你只打算去覆盖 run 方法 , 并且没有其它的方法 , 应该使用 Runnable 接口 , 不建议使用 Thread 类 ;

不要轻易去继承一个类 , 除非开发者想要去修改或者增强父类的某些行为 ;

代码语言：javascript复制
/**
 * Runnable 接口的实现类实例 , 需要在一个线程中被执行 ; 
 * 该实现类必须实现 run() 方法 , 该方法返回值和参数都是 void ; 
 * 
 * 该接口被设计为 , 为那些处于活动状态的对象 , 并且这些对象想要执行代码 , 提供一个通用协议 ; 
 * 如 : Thread 类实现了 Runnable 方法 ; 
 * 处于活动状态的含义是 , 线程已经被开始了 , 还不能被停止 , 如果想要执行代码 , 必须在其它线程中执行 ; 
 * 
 * 另外 , Runnable 为类提供了不需要继承 Thread 类 , 之外的活动的途径 ; 
 * 一个类实现了 Runnable 接口 , 在不继承 Thread 的前提下运行 , 方法是将其传入 Thread 构造函数 ; 
 * 在大部分情况下 , 如果你只打算去覆盖 run 方法 , 并且没有其它的方法 , 
 * 应该使用 Runnable 接口 , 不建议使用 Thread 类 ; 
 * 
 * 类不应该继承一个类 , 除非开发者想要去修改或者增强父类的某些行为 , 这是很重要的 ; 
 */
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * 当一个对象实现了 Runnable 接口 , 用于创建一个线程时 , 
     * 启动线程会在该线程中 , 调用该对象的 run() 方法 ; 
     * 
     * run() 方法的通用规则是 , 在该方法中可以执行任何操作 ; 
     */
    public abstract void run();
}
对象 接口 线程 异步 异常

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