Java 多线程设置线程超时时间之 Callable接口和Future接口 超时控制

Callable接口和Future接口介绍

        在Java中，如果需要设定代码执行的最长时间，即超时，可以用Java线程池ExecutorService类配合Future接口来实现。 Future接口是Java标准API的一部分，在java.util.concurrent包中。Future接口是Java线程Future模式的实现，可以来进行异步计算。

        Future模式可以这样来描述：我有一个任务，提交给了Future，Future替我完成这个任务。期间我自己可以去做任何想做的事情。一段时间之后，我就便可以从Future那儿取出结果。就相当于下了一张订货单，一段时间后可以拿着提订单来提货，这期间可以干别的任何事情。其中Future 接口就是订货单，真正处理订单的是Executor类，它根据Future接口的要求来生产产品。

        Future接口提供方法来检测任务是否被执行完，等待任务执行完获得结果，也可以设置任务执行的超时时间。这个设置超时的方法就是实现Java程序执行超时的关键。

        Future接口是一个泛型接口，严格的格式应该是Future，其中V代表了Future执行的任务返回值的类型。 Future接口的方法介绍如下：

• boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任务的执行。参数指定是否立即中断任务执行，或者等等任务结束
• boolean isCancelled () 任务是否已经取消，任务正常完成前将其取消，则返回 true
• boolean isDone () 任务是否已经完成。需要注意的是如果任务正常终止、异常或取消，都将返回true
• V get () throws InterruptedException, ExecutionException  等待任务执行结束，然后获得V类型的结果。InterruptedException 线程被中断异常， ExecutionException任务执行异常，如果任务被取消，还会抛出CancellationException
• V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 同上面的get功能一样，多了设置超时时间。参数timeout指定超时时间，uint指定时间的单位，在枚举类TimeUnit中有相关的定义。如果计算超时，将抛出TimeoutException

         Future的实现类有java.util.concurrent.FutureTask即 javax.swing.SwingWorker。通常使用FutureTask来处理我们的任务。FutureTask类同时又实现了Runnable接口，所以可以直接提交给Executor执行。使用FutureTask实现超时执行的代码如下：

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
FutureTask future =  
       new FutureTask(new Callable() {//使用Callable接口作为构造参数  
         public String call() {  
           //真正的任务在这里执行，这里的返回值类型为String，可以为任意类型  
       }});  
executor.execute(future);  
//在这里可以做别的任何事情  
try {  
    result = future.get(5000, TimeUnit.MILLISECONDS); //取得结果，同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get()，不设置执行超时时间取得结果  
} catch (InterruptedException e) {  
    futureTask.cancel(true);  
} catch (ExecutionException e) {  
    futureTask.cancel(true);  
} catch (TimeoutException e) {  
    futureTask.cancel(true);  
} finally {  
    executor.shutdown();  
}  

例1try catch在for循环之外， futureTask.cancel(true); 取消后不再执行;try catch在for循环内， futureTask.cancel(true); 取消后继续执行

package testexception;  
  
import java.util.concurrent.Callable;  
import java.util.concurrent.ExecutionException;  
import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.FutureTask;  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
import java.util.concurrent.TimeoutException;  
  
  
public class FutureTaskTest{  
    public static void main(String[] args) {  
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();  
        FutureTask futureTask =  
               new FutureTask(new Callable() {//使用Callable接口作为构造参数  
                 public String call() {  
                     /*
                      * 例1：try catch在for循环之外，  futureTask.cancel(true);  取消后不再执行;
                      try {  
                         for (int i = 0; i < 5; i++) {  
                             Thread.sleep(1000);  
                             System.out.println("------------------------"+i);  
                        }  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        System.out.println("InterruptedException ");  
                        e.printStackTrace();  
                    }  */
                     //try catch在for循环内，  futureTask.cancel(true);  取消后继续执行
                      try {  
                         for (int i = 0; i < 5; i++) {  
                             Thread.sleep(1000);  
                             System.out.println("------------------------"+i);  
                        }  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        System.out.println("InterruptedException1111111");  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                   //真正的任务在这里执行，这里的返回值类型为String，可以为任意类型  
                    return "call result";  
               }});  
        executor.execute(futureTask);  
        //在这里可以做别的任何事情  
        try {  
            String result = futureTask.get(3000, TimeUnit.MILLISECONDS);   
            //取得结果，同时设置超时执行时间为5秒。同样可以用future.get()，不设置执行超时时间取得结果  
            System.out.println("___________"+result+"_______________");  
        } catch (InterruptedException e) {  
            System.out.println("InterruptedException ");  
            futureTask.cancel(true);  
        } catch (ExecutionException e) {  
            System.out.println("ExecutionException ");  
            futureTask.cancel(true);  
        } catch (TimeoutException e) {  
            System.out.println("!!!!!!!!Time out!!!!!!!!!!");  
            futureTask.cancel(true);  //取消执行的线程
        } finally {  
            executor.shutdown();  
        }  
    }  
}