java通过Callable和Future来接收线程池的执行结果

在Java的线程执行中，不管是直接继承Thread的方式，还是实现Runnable接口的方式，都不会获取到线程执行的返回结果。这样如果线程在执行过程中出现了错误，那么主线程也不会感知到。即使打印了日志，也不能立即抛出异常。事后查看日志才能发现出现了bug。而且到那时发生问题的代码点距离真正的问题点可能会相差很远。如果在线程池执行的过程中出现了bug能及时地抛出异常，那么这将会是一个很好的实现。解决上述问题的办法是使用Callable接口，其可以获取到线程的返回结果，通过Future的get方法来承接。以下通过一个1000个线程实现累加的例子，来演示Callable和Future的使用：

package com.hys.test;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

public class Test {

  private static AtomicInteger num = new AtomicInteger();

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1000);
    ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("increment-pool-%d").build();
    ExecutorService poolexecutor = new ThreadPoolExecutor(1000, 1000, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1024), namedThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
    Future<String> submit = null;
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      if (submit != null && submit.get() != null) {
        latch.countDown();
        continue;
      }
      submit = poolexecutor.submit(() -> {
        try {
          //这里模拟一个耗时很长的操作
          num.getAndIncrement();
          //int a = 1 / 0;
          Thread.sleep(1);
          return null;
        } catch (Exception e) {
          return e.toString();
        } finally {
          latch.countDown();
        }
      });
    }
    poolexecutor.shutdown();
    //主线程等待所有分线程执行完毕后再执行
    latch.await();
    String errorMsg = submit.get();
    //如果子线程在执行过程中有错误，则在此抛出该异常
    if (errorMsg != null) {
      throw new RuntimeException(errorMsg);
    }
    System.out.println(num);
  }
}

如果每个线程在执行的过程中没出现问题，则返回的结果为null。如果返回结果不为null，则代表该线程执行的代码有问题，此时将错误信息返回。放开上述第33行代码的注释，以此来模拟一个算术异常，再次执行上述代码，可以得到如下的结果：

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: java.lang.ArithmeticException: / by zero
 at com.hys.test.Test.main(Test.java:49)

由上可以看到，在主线程抛出了算术异常，可以被感知到。

但是需要注意的一点的是，如果线程的执行结果互相依赖的话，也就是各线程都会调用Future的get方法的话，get方法不得不等待任务执行完成，换言之，如果多个任务提交后，返回的多个Future逐一调用get方法时，将会依次阻塞，任务的执行从并行变为串行。如果想解决该问题，可以考虑使用Java 8中的CompletableFuture来实现。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。