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。