JUC-Future<V> 接口

在 Java 中，Future<V> 接口位于 java.util.concurrent 包下，用于表示异步计算的结果。它提供了一系列方法来管理和获取异步任务的执行状态和结果，以下是对 Future<V> 接口中主要方法的详细解析。

1. boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)

• 功能：尝试取消异步任务的执行。
• 参数： mayInterruptIfRunning：一个布尔值，如果为 true 且任务正在执行，那么会尝试中断任务；如果为 false，则不会中断正在执行的任务。
• 返回值：如果任务在调用 cancel 方法前还未开始，那么任务会被取消并返回 true；如果任务已经完成、已经被取消或者由于其他原因无法取消，那么返回 false。
• 示例代码：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureCancelExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 10;
        });

        // 尝试取消任务
        boolean cancelled = future.cancel(true);
        System.out.println("任务是否取消成功: " + cancelled);

        executor.shutdown();
    }
}

2. boolean isCancelled()

• 功能：判断任务是否被取消。
• 返回值：如果任务在正常完成之前被取消，返回 true；否则返回 false。
• 示例代码：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureIsCancelledExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 10;
        });

        // 尝试取消任务
        future.cancel(true);

        // 判断任务是否被取消
        boolean isCancelled = future.isCancelled();
        System.out.println("任务是否被取消: " + isCancelled);

        executor.shutdown();
    }
}

3. boolean isDone()

• 功能：判断任务是否已经完成。任务完成包括正常结束、抛出异常或者被取消。
• 返回值：如果任务已经完成，返回 true；否则返回 false。
• 示例代码：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureIsDoneExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 10;
        });

        try {
            // 等待一段时间
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 判断任务是否完成
        boolean isDone = future.isDone();
        System.out.println("任务是否完成: " + isDone);

        executor.shutdown();
    }
}

4. V get() throws InterruptedException, ExecutionException

• 功能：获取异步任务的结果。如果任务还未完成，调用该方法的线程会被阻塞，直到任务完成。
• 返回值：任务的执行结果。
• 异常： InterruptedException：如果在等待过程中线程被中断。ExecutionException：如果任务在执行过程中抛出异常，该异常会被封装在 ExecutionException 中抛出。
• 示例代码：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureGetExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 10;
        });

        try {
            // 获取任务结果
            Integer result = future.get();
            System.out.println("任务结果: " + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        executor.shutdown();
    }
}

5. V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException

• 功能：在指定的时间内获取异步任务的结果。如果在超时时间内任务还未完成，会抛出 TimeoutException 异常。
• 参数： timeout：超时时间。unit：超时时间的单位，如 TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS 等。
• 返回值：任务的执行结果。
• 异常： InterruptedException：如果在等待过程中线程被中断。ExecutionException：如果任务在执行过程中抛出异常，该异常会被封装在 ExecutionException 中抛出。TimeoutException：如果在指定的超时时间内任务还未完成。
• 示例代码：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureGetWithTimeoutExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 10;
        });

        try {
            // 在 2 秒内获取任务结果
            Integer result = future.get(2, TimeUnit.SECONDS);
            System.out.println("任务结果: " + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException | TimeoutException e) {
            System.out.println("异常信息: " + e.getMessage());
        }

        executor.shutdown();
    }
}

通过这些方法，你可以方便地管理和获取异步任务的执行状态和结果，从而实现高效的异步编程。