转多线程设计模式 - Future模式之JAVA原生实现
在之前一篇博客中介绍了Future设计模式的设计思想以及具体实现,今天我们来讲一下使用JDK原生的包如何实现。
JDK内置的Future主要使用到了Callable接口和FutureTask类。
Callable是类似于Runnable的接口，实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其他线程执行的任务。Callable接口的定义如下：
public interface Callable<V> {
/**
* Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
*
* @return computed result
* @throws Exception if unable to compute a result
*/
V call() throws Exception;
}
Callable的类型参数是返回值的类型。例如：
Callable<Integer>表示一个最终返回Integer对象的异步计算。
Future保存异步计算的结果。实际应用中可以启动一个计算，将Future对象交给某个线程，然后执行其他操作。Future对象的所有者在结果计算好之后就可以获得它。Future接口具有下面的方法：
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
第一个get方法的调用被阻塞，直到计算完成。如果在计算完成之前，第二个get方法的调用超时，抛出一个TimeoutException异常。如果运行该计算的线程被中断，两个方法都将抛出InterruptedException。如果计算已经完成，那么get方法立即返回。
如果计算还在进行，isDone方法返回false；如果完成了，则返回true。
可以用cancel方法取消该计算。如果计算还没有开始，它被取消且不再开始。如果计算处于运行之中，那么如果mayInterrupt参数为true，它就被中断。
FutureTask包装器是一种非常便利的机制，同时实现了Future和Runnable接口。FutureTask有2个构造方法：
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
this.callable = Executors.callable(runnable, result);
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
通常，我们会使用Callable示例构造一个FutureTask对象，并将它提交给线程池进行处理，下面我们将展示这个内置的Future模式的使用。
public class RealData implements Callable<String> {
private String param;
public RealData(String param){
this.param = param;
}
@Override
public String call() throws Exception {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i = 0 ; i< 10 ;i++){
sb.append(param);
try {
Thread.sleep(100);
}catch (InterruptedException e){
}
}
return sb.toString();
}
}
上述代码实现了Callable接口，它的Call方法会构造我们需要的真实数据并返回，当然这个过程比较缓慢，这里使用Thread.sleep()来模拟它：
public class FutureMain {
public static void main(String[] args)
throws ExecutionException, InterruptedException {
//构造FutureTask
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(new RealData("xxx"));
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
//执行FutureTask，发送请求
//在这里开启线程进行RealData的call()执行
executorService.submit(futureTask);
System.out.println("请求完毕。。。");
try {
//这里可以进行其他额外的操作，这里用sleep代替其他业务的处理
Thread.sleep(200);
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//获取call()方法的返回值
//如果此时call()方法没有执行完成，则依然会等待
System.out.println("真实数据:"+futureTask.get());
}
}
上述代码就是使用Future模式的典型。构造FutureTask时使用Callable接口，告诉FutureTask我们需要的数据应该有返回值。然后将FutureTask提交给线程池，接下来我们不用关心数据是怎么产生的，可以去做其他的业务逻辑处理，然后在需要的时候调用FutureTask.get()得到实际的数据。
Future模式在日常业务中处理复杂业务时会经常用到，希望大家都能掌握。
