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老生常谈java中的Future模式

2019-11-26 12:00:28
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来源:转载
供稿:网友

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JavaFuture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FutureSystem.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#runWorkertask.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武林网。

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