何時在 Java 中使用 Callable 和 Supplier
一、概述
在本教程中，我們將討論結構相似但使用不同的Callable和Supplier功能接口。
兩者都返回一個類型值並且不接受任何參數。執行上下文是確定差異的判別式。
在本教程中，我們將重點關注異步任務的上下文。
2.型號
在我們開始之前，讓我們定義一個類：
public class User {
private String name;
private String surname;
private LocalDate birthDate;
private Integer age;
private Boolean canDriveACar = false;
// standard constructors, getters and setters
}3. Callable
Callable是 Java 版本 5 中引入的接口，在版本 8 中演變為函數式接口。
它的SAM（Single Abstract Method）是方法call() ，返回一個泛型值，可能會拋出異常：
V call() throws Exception;它旨在封裝一個應該由另一個線程執行的任務，例如Runnable接口。那是因為Callable實例可以通過ExecutorService 。
那麼讓我們定義一個實現：
public class AgeCalculatorCallable implements Callable<Integer> {
private final LocalDate birthDate;
@Override
public Integer call() throws Exception {
return Period.between(birthDate, LocalDate.now()).getYears();
}
// standard constructors, getters and setters
}當call()方法返回一個值時，主線程檢索它以執行其邏輯。為此，我們可以使用Future ，一個在另一個線程上執行的任務完成時跟踪並獲取值的對象。
3.1.單一任務
讓我們定義一個只執行一個異步任務的方法：
public User execute(User user) {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
try {
Future<Integer> ageFuture = executorService.submit(new AgeCalculatorCallable(user.getBirthDate()));
user.setAge(age.get());
} catch (ExecutionException | InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e.getCause());
}
return user;
}我們可以通過 lambda 表達式重寫submit()的內部塊：
Future<Integer> ageFuture = executorService.submit(
() -> Period.between(user.getBirthDate(), LocalDate.now()).getYears());當我們嘗試通過調用get()方法訪問返回值時，我們必須處理兩個已檢查的異常：
-
InterruptedException：當線程處於休眠、活動或占用狀態時發生中斷時拋出 -
ExecutionException：當通過拋出異常中止任務時拋出。換句話說，它是一個包裝器異常，中止任務的真正異常是原因（可以使用getCause() 方法檢查）。
3.2.任務鏈
執行屬於鏈的任務取決於先前任務的狀態。如果其中之一失敗，則無法執行當前任務。
所以讓我們定義一個新的Callable ：
public class CarDriverValidatorCallable implements Callable<Boolean> {
private final Integer age;
@Override
public Boolean call() throws Exception {
return age > 18;
}
// standard constructors, getters and setters
}接下來，讓我們定義一個任務鏈，其中第二個任務將前一個任務的結果作為輸入參數：
public User execute(User user) {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
try {
Future<Integer> ageFuture = executorService.submit(new AgeCalculatorCallable(user.getBirthDate()));
Integer age = ageFuture.get();
Future<Boolean> canDriveACarFuture = executorService.submit(new CarDriverValidatorCallable(age));
Boolean canDriveACar = canDriveACarFuture.get();
user.setAge(age);
user.setCanDriveACar(canDriveACar);
} catch (ExecutionException | InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e.getCause());
}
return user;
}在任務鏈中使用Callable和Future有一些問題：
- 鏈中的每個任務都遵循“提交-獲取”模式。在長鏈中，這會產生冗長的代碼。
- 當鏈可以容忍任務失敗時，我們應該創建一個專用的
try/catch塊。 - 調用時，
get()方法會一直等待，直到Callable返回一個值。所以鏈的總執行時間等於所有任務執行時間的總和。但是，如果下一個任務僅依賴於前一個任務的正確執行，則鍊式過程會大大減慢。
4. Supplier
Supplier是一個功能接口，其 SAM（單一抽象方法）是get() 。
它不接受任何參數，返回一個值，並且只拋出未經檢查的異常：
T get();此接口最常見的用例之一是推遲執行某些代碼。
Optional類有一些方法接受Supplier作為參數，例如Optional.or() 、 Optional.orElseGet().
所以Supplier只有在Optional為空的時候才會執行。
我們還可以在異步計算上下文中使用它，特別是在 CompletableFuture API 中。
一些方法接受Supplier作為參數，例如supplyAsync()方法。
4.1.單一任務
讓我們定義一個只執行一個異步任務的方法：
public User execute(User user) {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
CompletableFuture<Integer> ageFut = CompletableFuture.supplyAsync(() -> Period.between(user.getBirthDate(), LocalDate.now())
.getYears(), executorService)
.exceptionally(throwable -> {throw new RuntimeException(throwable);});
user.setAge(ageFut.join());
return user;
}在這種情況下，lambda 表達式定義了Supplier ，但我們也可以定義一個實現類。感謝CompletableFuture,我們為異步操作定義了一個模板，使其更易於理解和修改。
join()方法提供Supplier.
4.2.任務鏈
我們還可以在Supplier接口和CompletableFuture的支持下開發一系列任務：
public User execute(User user) {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
CompletableFuture<Integer> ageFut = CompletableFuture.supplyAsync(() -> Period.between(user.getBirthDate(), LocalDate.now())
.getYears(), executorService);
CompletableFuture<Boolean> canDriveACarFut = ageFut.thenComposeAsync(age -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> age > 18, executorService))
.exceptionally((ex) -> false);
user.setAge(ageFut.join());
user.setCanDriveACar(canDriveACarFut.join());
return user;
}使用CompletableFuture – Supplier方法定義異步任務鏈可以解決之前使用Future – Callable方法引入的一些問題：
- 鏈中的每個任務都是孤立的。因此，如果任務執行失敗，我們可以通過
exceptionally()塊來處理它。 -
join()方法不需要在編譯時處理已檢查的異常。 - 我們可以設計一個異步任務模板，完善每個任務的狀態處理。
5.結論
在本文中，我們討論了Callable和Supplier接口之間的區別，重點關注異步任務的上下文。
接口設計級別的主要區別是Callable拋出的已檢查異常。
Callable不適用於功能上下文。它隨著時間的推移而適應，函數式編程和檢查異常不相容。
所以任何函數式 API（例如CompletableFuture API）總是接受Supplier而不是Callable 。
與往常一樣，可以在 GitHub 上找到示例的完整源代碼。