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如何获取任务执行结果
Java 通过 ThreadPoolExecutor 提供的 3 个 submit() 方法和 1 个 FutureTask 工具类来支持获得任务执行结果的需求。下面我们先来介绍这 3 个 submit() 方法，这 3 个方法的方法签名如下。
你会发现它们的返回值都是 Future 接口，Future 接口有 5 个方法，我都列在下面了
cancel()：取消任务的方法isCancelled()：判断任务是否已取消的方法isDone()：判断任务是否已结束的方法get()：以阻塞方式获取任务执行结果，如果任务还没有执行完，调用get（），会被阻塞，直到任务执行完才会被唤醒。get(timeout, unit)：支出超时机制获取任务执行结果
通过 Future 接口的这 5 个方法你会发现，我们提交的任务不但能够获取任务执行结果，还可以取消任务。不过需要注意的是：这两个 get() 方法都是阻塞式的，如果被调用的时候，任务还没有执行完，那么调用 get() 方法的线程会阻塞，直到任务执行完才会被唤醒。
这 3 个 submit() 方法之间的区别在于方法参数不同，下面我们简要介绍一下。
ExecutorService executor= Executors.newFixedThreadPool(1);// 创建Result对象rResult r = new Result();r.setAAA(a);// 提交任务Future<Result> future =executor.submit(new Task(r), r);Result fr = future.get();// 下面等式成立fr === r;fr.getAAA() === a;fr.getXXX() === xclass Task implements Runnable{Result r;//通过构造函数传入resultTask(Result r){this.r = r;}void run() {//可以操作resulta = r.getAAA();r.setXXX(x);}}
FutureTask 工具类
下面我们再来介绍 FutureTask 工具类。前面我们提到的 Future 是一个接口，而 FutureTask 是一个实实在在的工具类，这个工具类有两个构造函数，它们的参数和前面介绍的 submit() 方法类似，所以这里我就不再赘述了。
FutureTask(Callable<V> callable);FutureTask(Runnable runnable, V result);
那如何使用 FutureTask 呢？其实很简单，FutureTask 实现了 Runnable 和 Future 接口，由于实现了 Runnable 接口，所以可以将 FutureTask 对象作为任务提交给 ThreadPoolExecutor 去执行，也可以直接被 Thread 执行；又因为实现了 Future 接口，所以也能用来获得任务的执行结果。下面的示例代码是将 FutureTask 对象提交给 ThreadPoolExecutor 去执行。
// 创建FutureTaskFutureTask<Integer> futureTask= new FutureTask<>(()-> 1+2);// 创建线程池ExecutorService es =Executors.newCachedThreadPool();// 提交FutureTaskes.submit(futureTask);// 获取计算结果Integer result = futureTask.get();
用Future实现“烧水泡茶”程序
记得以前初中语文课文里有一篇著名数学家华罗庚先生的文章《统筹方法》，这篇文章里介绍了一个烧水泡茶的例子，文中提到最优的工序应该是下面这样：
下面我们用程序来模拟一下这个最优工序。我们专栏前面曾经提到，并发编程可以总结为三个核心问题：分工、同步和互斥。编写并发程序，首先要做的就是分工，所谓分工指的是如何高效地拆解任务并分配给线程。
对于烧水泡茶这个程序，一种最优的分工方案可以是下图所示的这样：用两个线程 T1 和 T2 来完成烧水泡茶程序，T1 负责洗水壶、烧开水、泡茶这三道工序，T2 负责洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶三道工序，其中 T1 在执行泡茶这道工序时需要等待 T2 完成拿茶叶的工序。对于 T1 的这个等待动作，你应该可以想出很多种办法，例如 Thread.join()、CountDownLatch，甚至阻塞队列都可以解决，不过今天我们用 Future 特性来实现。
下面的示例代码就是用这一章提到的 Future 特性来实现的。首先，我们创建了两个 FutureTask——ft1 和 ft2，ft1 完成洗水壶、烧开水、泡茶的任务，ft2 完成洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶的任务；这里需要注意的是 ft1 这个任务在执行泡茶任务前，需要等待 ft2 把茶叶拿来，所以 ft1 内部需要引用 ft2，并在执行泡茶之前，调用 ft2 的 get() 方法实现等待。
// 创建任务T2的FutureTaskFutureTask<String> ft2= new FutureTask<>(new T2Task());// 创建任务T1的FutureTaskFutureTask<String> ft1= new FutureTask<>(new T1Task(ft2));// 线程T1执行任务ft1Thread T1 = new Thread(ft1);T1.start();// 线程T2执行任务ft2Thread T2 = new Thread(ft2);T2.start();// 等待线程T1执行结果System.out.println(ft1.get());// T1Task需要执行的任务：// 洗水壶、烧开水、泡茶class T1Task implements Callable<String>{FutureTask<String> ft2;// T1任务需要T2任务的FutureTaskT1Task(FutureTask<String> ft2){this.ft2 = ft2;}String call() throws Exception {System.out.println("T1:洗水壶...");TimeUnit.SECONDS.sleep(1);System.out.println("T1:烧开水...");TimeUnit.SECONDS.sleep(15);// 获取T2线程的茶叶String tf = ft2.get();System.out.println("T1:拿到茶叶:"+tf);System.out.println("T1:泡茶...");return "上茶:" + tf;}}// T2Task需要执行的任务:// 洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶class T2Task implements Callable<String> {String call() throws Exception {System.out.println("T2:洗茶壶...");TimeUnit.SECONDS.sleep(1);System.out.println("T2:洗茶杯...");TimeUnit.SECONDS.sleep(2);System.out.println("T2:拿茶叶...");TimeUnit.SECONDS.sleep(1);return "龙井";}}// 一次执行结果：T1:洗水壶...T2:洗茶壶...T1:烧开水...T2:洗茶杯...T2:拿茶叶...T1:拿到茶叶:龙井T1:泡茶...上茶:龙井
总结
利用 Java 并发包提供的 Future 可以很容易获得异步任务的执行结果，无论异步任务是通过线程池 ThreadPoolExecutor 执行的，还是通过手工创建子线程来执行的。Future 可以类比为现实世界里的提货单，比如去蛋糕店订生日蛋糕，蛋糕店都是先给你一张提货单，你拿到提货单之后，没有必要一直在店里等着，可以先去干点其他事，比如看场电影；等看完电影后，基本上蛋糕也做好了，然后你就可以凭提货单领蛋糕了。
利用多线程可以快速将一些串行的任务并行化，从而提高性能；如果任务之间有依赖关系，比如当前任务依赖前一个任务的执行结果，这种问题基本上都可以用 Future 来解决。对于更复杂的多任务串行、聚合关系，后续还有CompletableFuture的案例，持续更新。
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