小编带领小伙伴们来看一下异步任务执行服务的基本接口、用法和实现原理。

基本接口

首先，我们来看任务执行服务涉及的基本接口：

·Runnable和Callable：表示要执行的异步任务。

·Executor和ExecutorService：表示执行服务。

·Future：表示异步任务的结果。

关于Runnable和Callable，我们在前面章节都已经了解了，都表示任务，Runnable没有返回结果，而Callable有，Runnable不会抛出异常，而Callable会。

Executor表示最简单的执行服务，其定义为：

public interface Executor {

void execute(Runnable command);

}

就是可以执行一个Runnable，没有返回结果。接口没有限定任务如何执行，可能是创建一个新 线程 ，可能是复用 线程池 中的某个线程，也可能是在调用者线程中执行。

ExecutorService扩展了Executor，定义了更多服务，基本方法有：

public interface ExecutorService extends Executor {

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);

<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

Future<?> submit(Runnable task);

//… 其他方法

}

这三个submit都表示提交一个任务，返回值类型都是Future，返回后，只是表示任务已提交，不代表已执行，通过Future可以查询异步任务的状态、获取最终结果、取消任务等。我们知道，对于Callable，任务最终有个返回值，而对于Runnable是没有返回值的；第二个提交Runnable的方法可以同时提供一个结果，在异步任务结束时返回；第三个方法异步任务的最终返回值为 null 。

我们来看Future接口的定义：

public interface Future<V> {

boolean cancel(boolean may interrupt IfRunning);

boolean isCancelled();

boolean isDone();

V get() throws Interrupted Exception , ExecutionException;

V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException,

ExecutionException, TimeoutException;

}

get用于返回异步任务最终的结果，如果任务还未执行完成，会阻塞等待，另一个get方法可以限定阻塞等待的时间，如果超时任务还未结束，会抛出TimeoutException。

cancel用于取消异步任务，如果任务已完成、或已经取消、或由于某种原因不能取消，cancel返回false，否则返回true。如果任务还未开始，则不再运行。但如果任务已经在运行，则不一定能取消，参数mayInterruptIfRunning表示，如果任务正在执行，是否调用interrupt方法中断线程，如果为false就不会，如果为true，就会尝试中断线程，但我们从15.4节知道，中断不一定能取消线程。

isDone和isCancelled用于查询任务状态。isCancelled表示任务是否被取消，只要cancel方法返回了true，随后的isCancelled方法都会返回true，即使执行任务的线程还未真正结束。isDone表示任务是否结束，不管什么原因都算，可能是任务正常结束，可能是任务抛出了异常，也可能是任务被取消。

我们再来看下get方法，任务最终大概有三种结果：

1）正常完成，get方法会返回其执行结果，如果任务是Runnable且没有提供结果，返回null。

2）任务执行抛出了异常，get方法会将异常包装为ExecutionException重新抛出，通过异常的getCause方法可以获取原异常。

3）任务被取消了，get方法会抛出异常CancellationException。

如果调用get方法的线程被中断了，get方法会抛出 Interrupted Exception。

Future是一个重要的概念，是实现“任务的提交”与“任务的执行”相分离的关键，是其中的“纽带”，任务提交者和任务执行服务通过它隔离各自的关注点，同时进行协作。

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