老生常谈java中的Future模式
jdk1.7.0_79
本文实际上是对上文《简单谈谈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。
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。
package com.future; /** * 数据结果 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public interface Data { String getResult() throws InterruptedException; }
package com.future; /** * 结果的真实计算过程 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public class RealData implements Data { protected String data; public RealData(String data) { try { System.out.println("正在计算结果"); Thread.sleep(3000); //模拟计算 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.data = data + “ world”; } public String getResult() throws InterruptedException { return data; } }
package com.future; /** * 真实结果RealData的代理 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public class FutureData implements Data { RealData realData = null; //对RealData的封装,代理了RealData boolean isReady = false; //真实结果是否已经准备好 public synchronized void setResultData(RealData realData) { if (isReady) { return; } this.realData = realData; isReady = true; notifyAll(); //realData已经被注入到了futureData中,通知getResult方法 } public synchronized String getResult() throws InterruptedException { if (!isReady) { wait(); //数据还未计算好,阻塞等待 } return realData.getResult(); } }
package com.future; /** * 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 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public class Client { public Data request(final String string) { final FutureData futureData = new FutureData(); /*计算过程比较慢,单独放到一个线程中去*/ new Thread(new Runnable() { public void run() { RealData realData = new RealData(string); futureData.setResultData(realData); } }).start(); return futureData; //先返回一个“假”的futureData } }
/** * 负责调用Client发起请求,并使用返回的数据。 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public class Main { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Client client = new Client(); System.out.println("准备计算结果"); 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 System.out.println("执行其它任务"); Thread.sleep(3000); //模拟执行其它任务 System.out.println("数据的计算结果为:" + data.getResult()); } }
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:
package com.future; import java.util.concurrent.Callable; /** * 结果的真实计算过程 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public class RealData2 implements Callable<String> { protected String data; public RealData2(String data) { this.data = data; } public String call() throws Exception { try { System.out.println("正在计算结果"); Thread.sleep(2000); //模拟计算结果 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.data = data + " world"; return data; } }
修改Main测试类:
package com.future; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; /** * 负责调用Executor的submit,并使用返回的数据。 * Created by yulinfeng on 6/18/17. */ public class Main2 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { ExecutorService client = Executors.newSingleThreadExecutor(); //类似Client System.out.println("准备计算结果"); Future<String> data = client.submit(new RealData2("hello")); //类似Client.request System.out.println("执行其它任务"); Thread.sleep(3000); System.out.println("数据的计算结果为:" + data.get()); } }
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《ThreadPoolExecutor线程池原理及其execute方法》中我们讲解了execute方法,在ThreadPoolExecutor$Worker#runWorker方法第1145行中是对task任务的调用:
//ThreadPoolExecutor$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。
以上这篇老生常谈java中的Future模式就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持我们。