使用executor、callable以及一个Future 计算欧拉数e

家住魔仙堡 提交于 2019-11-28 06:05:19
package test;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.MathContext;
import java.math.RoundingMode;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class CaculateE {
    final static int num=17;
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //使用线程池防止多条人物提交而创建的线程
        ExecutorService executor=Executors.newFixedThreadPool(1);
        Callable<BigDecimal> callable=new Callable<BigDecimal>() {

            @Override
            public BigDecimal call() throws Exception {
                // TODO Auto-generated method stub
                //舍位模式,四舍五入,100为e的精度上限
                MathContext mc=new MathContext(100,RoundingMode.HALF_UP);
                BigDecimal result=BigDecimal.ZERO;
                //e=1/0!+1/1!+1/2!+1/3!+...+...
                for(int i=0;i<num;i++) {
                    //factory()表示阶乘的结果    new BigDecimal() 确保结果精确,防止精度丢失
                    BigDecimal factorial=factory(new BigDecimal(i));
                    System.out.println("factorial:"+factorial);
                    //1除以factorial的阶乘
                    BigDecimal res=BigDecimal.ONE.divide(factorial,mc);
                    System.out.println("res:"+res);
                    result=result.add(res);
                    System.out.println("result:"+result);
                }
                return result;
            }
            //不用该方法进行转换会报执行异常
            private BigDecimal factory(BigDecimal n) {
                // TODO Auto-generated method stub
                System.err.println("n的值为:"+n);
                if(n.equals(BigDecimal.ZERO)) {
                    
                    return BigDecimal.ONE;
                }
                else {
                    //subtract(n.subtract(BigDecimal.ONE)) 对象中的值相减
                    return n.multiply(factory(n.subtract(BigDecimal.ONE)));}
            }
            
        };
        
        //提交一个runable任务进行执行,同时返回一个代表此任务的Future实例
        Future<BigDecimal> taskFuture =executor.submit(callable);
        try {
            //判断任务是否完成,模拟任务执行,未完成输出waiting,完成之后直接输出结果
            while(!taskFuture.isDone()) 
                System.out.println("waiting/");
                //线程执行之后可以获取结果 
                //Callable接口代表一段可以调用并返回结果的代码;Future接口表示异步任务,是还没有完成的任务给出的未来结果。所以说Callable用于产生结果,Future用于获取结果。
                System.out.println("taskFuture的get()方法"+taskFuture.get());
                    
        }catch(ExecutionException e){
                System.err.println("哦豁,抛出执行异常了!");    
        }catch (InterruptedException ie) {
            // TODO Auto-generated catch block
            ie.printStackTrace();
            System.err.println("interrupted while waiting");
        }
        executor.shutdown();
    }
}

代码执行流程:

           main()方法调用Excutors的newFixedThreadPool方法获取一个executor.之后初始化实现了Callable接口的匿名类并且将这个任务提交给executor,在返回接收一个Future的实例。

           通过isDone()判断是否执行完毕,’waiting‘表示一直在执行,当执行完毕,直接通过 taskFuture.get()获取计算的结果。

阶乘求值过程(包含一个递归):

return n.multiply(factory(n.subtract(BigDecimal.ONE)));例如:5*factory(4)   =>5*4*factory(3)   =>5*4*3*factory(2)    =>5*4*3*2*factory(1)    =>5*4*3*2*1*factory(0)    =>120
i 0 1 2 3 4 5 6 ... 16
返回值 factor(0) 1*factory(0) 2*factory(1) 3*factory(2) 4*factory(3) 5*factory(4) 6*factory(5) ... 16*factory(15)
factorial factory(0) 1*factory(0) 2*1*factory(0) 3*2*1*factory(0) 4*3*2*factory(0) 5*4*3*2*factory(0) 6*5*4*3*2*factory(0) ... 16*15*..*2*factory(0)
factorial 1 1 2 6 12 60 120 ... 16*15*..*2*factory(0)
res 1/1 1/1+1/1 1/1+1/1+1/2 1/1+1/1+1/2+1/6 1/1+1/1+1/2+1/6+1/12 1/1+1/1+1/2+1/6+1/12+1/60 1/1+1/1+1/2+1/6+1/12+1/60+1/120 ... 1/1+...+1/16*15*..*2*1

 

ps:增加精度和num的值以求更长的收敛时间和更为接近的e

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