目录

1、 FutureTask概念

2、FutureTask使用场景

3、FutureTask执行多任务计算的使用场景

4、FutureTask在高并发环境下确保任务只执行一次

5、总结

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1、 FutureTask概念

        FutureTask一个可取消的异步计算，FutureTask 实现了Future的基本方法，提供 start cancel 操作，可以查询计算是否已经完成，并且可以获取计算的结果。结果只可以在计算完成之后获取，get方法会阻塞当计算没有完成的时候，一旦计算已经完成，那么计算就不能再次启动或是取消。

        一个FutureTask 可以用来包装一个 Callable 或是一个runnable对象。因为FurtureTask实现了Runnable方法，所以一个 FutureTask可以提交(submit)给一个Excutor执行(excution).

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2、FutureTask使用场景

       FutureTask可用于异步获取执行结果或取消执行任务的场景。通过传入Runnable或者Callable的任务给FutureTask，直接调用其run方法或者放入线程池执行，之后可以在外部通过FutureTask的get方法异步获取执行结果，因此，FutureTask非常适合用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。另外，FutureTask还可以确保即使调用了多次run方法，它都只会执行一次Runnable或者Callable任务，或者通过cancel取消FutureTask的执行等。 

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3、FutureTask执行多任务计算的使用场景

利用FutureTask和ExecutorService，可以用多线程的方式提交计算任务，主线程继续执行其他任务，当主线程需要子线程的计算结果时，在异步获取子线程的执行结果。

public class FutureTest1 {

	public static void main(String[] args) {
		Task task = new Task();// 新建异步任务
		FutureTask<Integer> future = new FutureTask<Integer>(task) {
			// 异步任务执行完成，回调
			@Override
			protected void done() {
				try {
					System.out.println("future.done():" + get());
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				} catch (ExecutionException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		};
		// 创建线程池（使用了预定义的配置）
		ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
		executor.execute(future);

		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		// 可以取消异步任务
		// future.cancel(true);

		try {
			// 阻塞，等待异步任务执行完毕-获取异步任务的返回值
			System.out.println("future.get():" + future.get());
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ExecutionException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	// 异步任务
	static class Task implements Callable<Integer> {
		// 返回异步任务的执行结果
		@Override
		public Integer call() throws Exception {
			int i = 0;
			for (; i < 10; i++) {
				try {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "_"
							+ i);
					Thread.sleep(500);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			return i;
		}
	}

}

 

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4、FutureTask在高并发环境下确保任务只执行一次

        在很多高并发的环境下，往往我们只需要某些任务只执行一次。这种使用情景FutureTask的特性恰能胜任。举一个例子，假设有一个带key的连接池，当key存在时，即直接返回key对应的对象；当key不存在时，则创建连接。对于这样的应用场景，通常采用的方法为使用一个Map对象来存储key和连接池对应的对应关系，典型的代码如下面所示：

private Map<String, Connection> connectionPool = new HashMap<String, Connection>();  
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();  
  
public Connection getConnection(String key){  
    try{  
        lock.lock();  
        if(connectionPool.containsKey(key)){  
            return connectionPool.get(key);  
        }  
        else{  
            //创建 Connection  
            Connection conn = createConnection();  
            connectionPool.put(key, conn);  
            return conn;  
        }  
    }  
    finally{  
        lock.unlock();  
    }  
}  
  
//创建Connection（根据业务需求，自定义Connection）  
private Connection createConnection(){  
    return null;  
}  

         在上面的例子中，我们通过加锁确保高并发环境下的线程安全，也确保了connection只创建一次，然而确牺牲了性能。改用ConcurrentHash的情况下，几乎可以避免加锁的操作，性能大大提高，但是在高并发的情况下有可能出现Connection被创建多次的现象。这时最需要解决的问题就是当key不存在时，创建Connection的动作能放在connectionPool之后执行，这正是FutureTask发挥作用的时机，基于ConcurrentHashMap和FutureTask的改造代码如下：

private ConcurrentHashMap<String,FutureTask<Connection>>connectionPool = new ConcurrentHashMap<String, FutureTask<Connection>>();  
  
public Connection getConnection(String key) throws Exception{  
    FutureTask<Connection>connectionTask=connectionPool.get(key);  
    if(connectionTask!=null){  
        return connectionTask.get();  
    }  
    else{  
        Callable<Connection> callable = new Callable<Connection>(){  
            @Override  
            public Connection call() throws Exception {  
                // TODO Auto-generated method stub  
                return createConnection();  
            }  
        };  
        FutureTask<Connection>newTask = new FutureTask<Connection>(callable);  
        connectionTask = connectionPool.putIfAbsent(key, newTask);  
        if(connectionTask==null){  
            connectionTask = newTask;  
            connectionTask.run();  
        }  
        return connectionTask.get();  
    }  
}  
  
//创建Connection（根据业务需求，自定义Connection）  
private Connection createConnection(){  
    return null;  
}  

经过这样的改造，可以避免由于并发带来的多次创建连接及锁的出现。

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5、总结

        这个其实前面有提到过，FutureTask表示一个异步运算的任务。FutureTask里面可以传入一个Callable的具体实现类，可以对这个异步运算的任务的结果进行等待获取、判断是否已经完成、取消任务等操作。当然，由于FutureTask也是Runnable接口的实现类，所以FutureTask也可以放入线程池中。