Java多线程之自定义线程池（ThreadPoolExecutor执行submit返回值Future）

我就是我 2021-09-24 05:22 1054阅读 0赞

一般使用线程池执行任务都是调用的execute方法，这个方法定义在Executor接口中：

public interface Executor {
        void execute(Runnable command);
    }

这个方法是没有返回值的，而且只接受Runnable。

那么像得到线程的返回值怎嘛办呢？

在ExecutorService接口中能找到这个方法：

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
    Future<?> submit(Runnable task);

这个方法接收两种参数，Callable和Runnable。返回值是Future。

下面具体看一下这些是什么东西。

# Callable和Runnable #

先看一下两个接口的定义：

*  Callable
    
        public interface Callable<V> {
            V call() throws Exception;
        }
 *  Runnable
    
        interface Runnable {
            public abstract void run();
        }

和明显能看到区别：

1.  Callable能接受一个泛型，然后在call方法中返回一个这个类型的值。而Runnable的run方法没有返回值
2.  Callable的call方法可以抛出异常，而Runnable的run方法不会抛出异常。

# Future #

返回值Future也是一个接口，通过他可以获得任务执行的返回值。

定义如下：

public interface Future<V> {
        boolean cancel(boolean var1);
    
        boolean isCancelled();
    
        boolean isDone();
    
        V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    
        V get(long var1, TimeUnit var3) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
    }

其中的get方法获取的就是返回值。

来个例子

## submit(Callable<T> task) ##

public class Main {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
            ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
            //创建一个Callable，3秒后返回String类型
            Callable myCallable = new Callable() {
                @Override
                public String call() throws Exception {
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println("calld方法执行了");
                    return "call方法返回值";
                }
            };
            System.out.println("提交任务之前 "+getStringDate());
            Future future = executor.submit(myCallable);
            System.out.println("提交任务之后，获取结果之前 "+getStringDate());
            System.out.println("获取返回值: "+future.get());
            System.out.println("获取到结果之后 "+getStringDate());
        }
        public static String getStringDate() {
            Date currentTime = new Date();
            SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
            String dateString = formatter.format(currentTime);
            return dateString;
        }
    }

通过executor.submit提交一个Callable，返回一个Future，然后通过这个Future的get方法取得返回值。

看一下输出：

提交任务之前 12:13:01
    提交任务之后，获取结果之前 12:13:01
    calld方法执行了
    获取返回值: call方法返回值
    获取到结果之后 12:13:04

### get()方法的阻塞性 ###

通过上面的输出可以看到，在调用submit提交任务之后，主线程本来是继续运行了。但是运行到future.get()的时候就阻塞住了，一直等到任务执行完毕，拿到了返回的返回值，主线程才会继续运行。

这里注意一下，他的阻塞性是因为调用get()方法时，任务还没有执行完，所以会一直等到任务完成，形成了阻塞。

任务是在调用submit方法时就开始执行了，如果在调用get()方法时，任务已经执行完毕，那么就不会造成阻塞。

下面在调用方法前先睡4秒，这时就能马上得到返回值。

System.out.println("提交任务之前 "+getStringDate());
    Future future = executor.submit(myCallable);
    System.out.println("提交任务之后 "+getStringDate());
    Thread.sleep(4000);
    System.out.println("已经睡了4秒,开始获取结果 "+getStringDate());
    System.out.println("获取返回值: "+future.get());
    System.out.println("获取到结果之后 "+getStringDate());

提交任务之前 12:36:04
    提交任务之后 12:36:04
    calld方法执行了
    已经睡了4秒,开始获取结果 12:36:08
    获取返回值: call方法返回值
    获取到结果之后 12:36:08

可以看到吗，因为睡了4秒，任务已经执行完毕，所以get方法立马就得到了结果。

同样的原因，submit两个任务时，总阻塞时间是最长的那个。

例如，有两个任务，一个3秒，一个5秒。

Callable myCallable = new Callable() {
        @Override
        public String call() throws Exception {
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("calld方法执行了");
            return "call方法返回值";
        }
    };
    Callable myCallable2 = new Callable() {
        @Override
        public String call() throws Exception {
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("calld2方法执行了");
            return "call2方法返回值";
        }
    };
    System.out.println("提交任务之前 "+getStringDate());
            Future future = executor.submit(myCallable);
            Future future2 = executor.submit(myCallable2);
            System.out.println("提交任务之后 "+getStringDate());
            System.out.println("开始获取第一个返回值 "+getStringDate());
            System.out.println("获取返回值: "+future.get());
            System.out.println("获取第一个返回值结束，开始获取第二个返回值 "+getStringDate());
            System.out.println("获取返回值2: "+future2.get());
            System.out.println("获取第二个返回值结束 "+getStringDate());

输出

提交任务之前 14:14:47
    提交任务之后 14:14:48
    开始获取第一个返回值 14:14:48
    calld2方法执行了
    calld方法执行了
    获取返回值: call方法返回值
    获取第一个返回值结束，开始获取第二个返回值 14:14:53
    获取返回值2: call2方法返回值
    获取第二个返回值结束 14:14:53

获取第一个结果阻塞了5秒，所以获取第二个结果立马就得到了。

## submit(Runnable task) ##

因为Runnable是没有返回值的，所以如果submit一个Runnable的话，get得到的为null：

Runnable myRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run time: " + System.currentTimeMillis());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };
    
    Future future = executor.submit(myRunnable);
            System.out.println("获取的返回值： "+future.get());

输出为：

pool-1-thread-1 run time: 1493966762524
    获取的返回值： null

## submit(Runnable task, T result) ##

虽然submit传入Runnable不能直接返回内容，但是可以通过`submit(Runnable task, T result)`传入一个载体，通过这个载体获取返回值。这个其实不能算返回值了，是交给线程处理一下。

先新建一个载体类Data：

public static class Data {
        String name;
        String sex;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public String getSex() {
            return sex;
        }
    
        public void setSex(String sex) {
            this.sex = sex;
        }
    }

然后在Runnable的构造方法中传入：

static class MyThread implements Runnable {
        Data data;
    
        public MyThread(Data name) {
            this.data = name;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("线程  执行:");
                data.setName("新名字");
                data.setSex("新性别");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

然后调用：

Data data = new Data();
    Future<Data> future = executor.submit(new MyThread(data), data);
    System.out.println("返回的结果  name: " + future.get().getName()+", sex: "+future.get().getSex());
    System.out.println("原来的Data  name: " + data.getName()+", sex: "+data.getSex());

输出：

线程  执行:
    返回的结果  name: 新名字, sex: 新性别
    原来的Data  name: 新名字, sex: 新性别

发现原来的data也变了。

## get(long var1, TimeUnit var3) ##

前面都是用的get()方法获取返回值，那么因为这个方法是阻塞的，有时需要等很久。所以有时候需要设置超时时间。

get(long var1, TimeUnit var3)这个方法就是设置等待时间的。

如下面的任务需要5秒才能返回结果：

Callable myCallable = new Callable() {
        @Override
        public String call() throws Exception {
            Thread.sleep(5000);
            return "我是结果";
        }
    };

使用get:

Future future1 = executor.submit(myCallable);
    System.out.println("开始拿结果 "+getStringDate());
    System.out.println("返回的结果是： "+future1.get()+ " "+getStringDate());
    System.out.println("结束拿结果 "+getStringDate());

输出是：

开始拿结果 16:00:43
    返回的结果是： 我是结果 16:00:48
    结束拿结果 16:00:48

现在要求最多等3秒，拿不到返回值就不要了，所以用`get(long var1, TimeUnit var3)`这个方法

方法的第一个参数是长整形数字，第二个参数是单位，跟线程池ThreadPoolExecutor的构造方法里一样的。

Future future1 = executor.submit(myCallable);
    System.out.println("开始拿结果 "+getStringDate());
    try {
        System.out.println("返回的结果是： "+future1.get(3, TimeUnit.SECONDS)+ " "+getStringDate());
    } catch (TimeoutException e) {
        e.printStackTrace();
        System.out.println("超时了 "+getStringDate());
    }
    System.out.println("结束拿结果 "+getStringDate());

然后输出是：

![20200428131516259.png][]

过了三秒就抛出超时异常了，主线程继续运行，不会再继续阻塞。

# 异常 #

使用submit方法还有一个特点就是，他的异常可以在主线程中catch到。

而使用execute方法执行任务是捕捉不到异常的。

用下面这个Runnable来说,这个 里面一定会抛出一个异常

Runnable myRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            executor.execute(null);
        }
    };

### 使用execute ###

这里如果捕捉到异常，只打印一行异常信息。

try {
                executor.execute(myRunnable);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                System.out.println("抓到异常 "+e.getMessage());
            }

输出

![20200428131546787.png][]

并没有出现抓到异常哪行日志。而且这个异常输出是在线程`pool-1-thread-1`中，并不是在主线程中。说明主线程的catch不能捕捉到这个异常。

### 使用submit ###

try {
               Future future1= executor.submit(myCallable);
                future1.get();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                System.out.println("抓到异常 "+e.getMessage());
            }

输出

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NtaWxlaGFwcGluZXNz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

这个就能抓到异常了。

原文地址：[https://blog.csdn.net/qq\_25806863/article/details/71214033][https_blog.csdn.net_qq_25806863_article_details_71214033]

[https://my.oschina.net/tingzi/blog/3023178][https_my.oschina.net_tingzi_blog_3023178]

写博客是为了记住自己容易忘记的东西，另外也是对自己工作的总结，希望尽自己的努力，做到更好，大家一起努力进步！  
  
如果有什么问题，欢迎大家一起探讨，代码如有问题，欢迎各位大神指正！  
  
给自己的梦想添加一双翅膀，让它可以在天空中自由自在的飞翔！

[20200428131516259.png]: /images/20210923/4ef3cbf50e834d55978e618a61e8ae9f.png
[20200428131546787.png]: /images/20210923/e7b3260baed94e9ca1960a1dfad90232.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NtaWxlaGFwcGluZXNz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210923/a9de93e6aec646f6bcbe86daa8eeaade.png
[https_blog.csdn.net_qq_25806863_article_details_71214033]: https://blog.csdn.net/qq_25806863/article/details/71214033
[https_my.oschina.net_tingzi_blog_3023178]: https://my.oschina.net/tingzi/blog/3023178