前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >14.Java中的Future模式

14.Java中的Future模式

作者头像
用户1148394
发布2018-01-12 17:15:28
1.8K0
发布2018-01-12 17:15:28
举报
文章被收录于专栏:余林丰

jdk1.7.0_79

  本文实际上是对上文《13.ThreadPoolExecutor线程池之submit方法》的一个延续或者一个补充。在上文中提到的submit方法里出现了FutureTask,这不得不停止脚步将方向转向Java的Future模式。

  Future是并发编程中的一种设计模式,对于多线程来说,线程A需要等待线程B的结果,它没必要一直等待B,可以先拿到一个未来的Future,等B有了结果后再取真实的结果。

代码语言:javascript
复制
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<String> future = executor.submit(callable);    //主线程需要callable线程的结果,先拿到一个未来的Future
System.out.println(future.get());    //有了结果后再根据get方法取真实的结果,当然如果此时callable线程如果没有执行完get方法会阻塞执行完,如果执行完则直接返回结果或抛出异常

   也就是说,Future它代表一个异步计算的结果。

  上面就代表了Future模式的执行原理,根据网上的例子,我们可以来自己实现一个Future模式。

代码语言:javascript
复制
1 package com.future;
2 
3 /**
4  * 数据结果
5  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
6  */
7 public interface Data {
8     String getResult() throws InterruptedException;
9 }
代码语言:javascript
复制
 1 package com.future;
 2 
 3 /**
 4  * 结果的真实计算过程
 5  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
 6  */
 7 public class RealData implements Data {
 8     protected String data;
 9 
10     public RealData(String data) {
11         try {
12             System.out.println("正在计算结果");
13             Thread.sleep(3000);     //模拟计算
14         } catch (InterruptedException e) {
15             e.printStackTrace();
16         }
17         this.data = data + “ world”;
18     }
19 
20     public String getResult() throws InterruptedException {
21         return data;
22     }
23 }
代码语言:javascript
复制
 1 package com.future;
 2 
 3 /**
 4  * 真实结果RealData的代理
 5  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
 6  */
 7 public class FutureData implements Data {
 8     RealData realData = null;   //对RealData的封装,代理了RealData
 9     boolean isReady = false;    //真实结果是否已经准备好
10 
11     public synchronized void setResultData(RealData realData) {
12         if (isReady) {
13             return;
14         }
15         this.realData = realData;
16         isReady = true;
17         notifyAll();    //realData已经被注入到了futureData中,通知getResult方法
18     }
19 
20     public synchronized String getResult() throws InterruptedException {
21         if (!isReady) {
22             wait();     //数据还未计算好,阻塞等待
23         }
24         return realData.getResult();
25     }
26 }
代码语言:javascript
复制
 1 package com.future;
 2 
 3 /**
 4  * Client主要完成的功能包括:1. 返回一个FutureData;2.开启一个线程用于构造RealData
 5  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
 6  */
 7 public class Client {
 8 
 9     public Data request(final String string) {
10         final FutureData futureData = new FutureData();
11 
12         /*计算过程比较慢,单独放到一个线程中去*/
13         new Thread(new Runnable() {
14 
15             public void run() {
16                 RealData realData = new RealData(string);
17                 futureData.setResultData(realData);
18             }
19         }).start();
20 
21         return futureData;  //先返回一个“假”的futureData
22     }
23 }
代码语言:javascript
复制
 1 /**
 2  * 负责调用Client发起请求,并使用返回的数据。
 3  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
 4  */
 5 public class Main {
 6     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 7         Client client = new Client();
 8         System.out.println("准备计算结果");
 9         Data data = client.request("hello");    //立即返回一个“假”的futureData,可以不用阻塞的等待数据返回,转而执行其它任务
10         System.out.println("执行其它任务");
11         Thread.sleep(3000);     //模拟执行其它任务
12         System.out.println("数据的计算结果为:" + data.getResult());
13     }
14 }

  仔细阅读以上程序对Future模式的实现不难发现,Future模式是异步请求和代理模式的结合。当然在JDK中已经为我们实现好了Future模式。

  修改RealData类:

代码语言:javascript
复制
 1 package com.future;
 2 
 3 import java.util.concurrent.Callable;
 4 
 5 /**
 6  * 结果的真实计算过程
 7  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
 8  */
 9 public class RealData2 implements Callable<String> {
10     protected String data;
11 
12     public RealData2(String data) {
13         this.data = data;
14     }
15     public String call() throws Exception {
16         try {
17             System.out.println("正在计算结果");
18             Thread.sleep(2000);     //模拟计算结果
19         } catch (InterruptedException e) {
20             e.printStackTrace();
21         }
22         this.data = data + " world";
23         return data;
24     }
25 }

  修改Main测试类:

代码语言:javascript
复制
 1 package com.future;
 2 
 3 import java.util.concurrent.ExecutionException;
 4 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 5 import java.util.concurrent.Executors;
 6 import java.util.concurrent.Future;
 7 
 8 /**
 9  * 负责调用Executor的submit,并使用返回的数据。
10  * Created by yulinfeng on 6/18/17.
11  */
12 public class Main2 {
13 
14     public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
15         ExecutorService client = Executors.newSingleThreadExecutor();   //类似Client
16         System.out.println("准备计算结果");
17         Future<String> data = client.submit(new RealData2("hello"));    //类似Client.request
18         System.out.println("执行其它任务");
19         Thread.sleep(3000);
20         System.out.println("数据的计算结果为:" + data.get());
21     }
22 }

  现在回到上文还未解决完的AbstractExecutorService#submit方法。

  类比上面的Client#request方法,在Client#request中先创建一个FutureData实例,而在AbstractExecutorService#submit中则是创建一个FutureTask实例,接着Client#request新创建一个线程用于异步执行任务,并直接返回FutureData,而在AbstractExecutorService#submit中同样也将任务交给了execute方法,并直接返回FutureTask。当然JDK中Future模式的实现更为复杂。

  在《12.ThreadPoolExecutor线程池原理及其execute方法》中我们讲解了execute方法,在ThreadPoolExecutor$Worker#runWorker方法第1145行中是对task任务的调用:

代码语言:javascript
复制
//ThreadPoolExecutor$Worker#runWorker
task.run();

   submit调用execute以执行run方法,实际执行的是FutureTask中的run方法。在FutureTask#run中,可以看到对任务Callable类型的task异步的执行,以及结果的保存。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2017-06-18 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档