Java并发编程/线程池：Future

Future介绍

在Java中，Future是一种异步编程的机制，它可以在一个线程中提交一个任务，并在另一个线程中执行该任务，并返回一个Future对象，通过Future对象可以获取任务的执行结果或取消任务的执行。

Future的主要方法包括：

• get()：获取任务的执行结果，如果任务还没有完成，则阻塞等待。

• get(long timeout, TimeUnit unit)：获取任务的执行结果，如果任务还没有完成，则在指定的时间内等待，如果超时则抛出TimeoutException异常。

• cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：取消任务的执行，如果任务已经完成或已经被取消，则返回false。

• isDone()：判断任务是否已经完成。

• isCancelled()：判断任务是否已经被取消。

Future可以用于多种场景，例如在一个线程中提交一个耗时的任务，并在另一个线程中执行该任务，然后获取执行结果。Future可以帮助开发人员更好地控制线程的执行和结果的返回，避免了线程阻塞和等待的问题。

需要注意的是，Future只是一个异步编程的机制，它并不会自动开启一个新的线程来执行任务，如果需要在另一个线程中执行任务，则需要手动创建一个线程或者使用线程池。此外，如果任务的执行时间很长或者不确定，那么使用Future可能会导致资源的浪费和性能的下降，因此在使用Future时需要根据具体的场景进行选择。

Future例子

假设我们需要从一个网站上下载多张图片，每张图片的下载时间不同，我们可以使用Future来实现并发下载，并在所有图片下载完成后进行后续的处理。

下面是一个使用Future的示例代码：

import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class DownloadManager {
    private ExecutorService executor;
    private List<Future<Boolean>> downloadTasks;

    public DownloadManager() {
        executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
        downloadTasks = new ArrayList<>();
    }

    public void download(List<String> urls) {
        for (String url : urls) {
            Future<Boolean> future = executor.submit(() -> {
                // 下载图片
                downloadImage(url);
                return true;
            });
            downloadTasks.add(future);
        }
    }

    public void awaitDownloadCompletion() {
        for (Future<Boolean> future : downloadTasks) {
            try {
                future.get(); // 阻塞等待图片下载完成
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        // 下载完成后进行后续处理
        processDownloadedImages();
    }

    private void downloadImage(String url) {
        // 下载图片的实现
    }

    private void processDownloadedImages() {
        // 处理下载完成的图片的实现
    }
}

在上面的示例代码中，我们使用ExecutorService创建了一个固定线程池，同时定义了一个Future类型的列表来保存所有的下载任务。在download方法中，我们迭代传入的所有URL，为每个URL创建一个Callable对象，并将其提交给ExecutorService，将返回的Future对象添加到下载任务列表中。在awaitDownloadCompletion方法中，我们遍历下载任务列表，调用每个Future的get方法来阻塞等待下载完成，并在所有下载任务完成后执行processDownloadedImages方法进行后续处理。

使用Future可以很方便地实现并发下载多张图片，并在所有图片下载完成后进行后续的处理。