Future
Future接口是Java多线程Future模式的实现,在java.util.concurrent包中,可以用来进行异步计算。
Future模式是多线程中一种常用的模式。可以理解为:我有一个任务,把它交给Future去完成。在这期间我可以去做自己想干的事情,过段时间后,我可以直接去Future那提取结果。
Future的接口主要有五个方法。
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; }
Future接口的方法介绍如下:
boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任务的执行。参数指定是否立即中断任务执行,或者等等任务结束
boolean isCancelled () 任务是否已经取消,任务正常完成前将其取消,则返回 true
boolean isDone () 任务是否已经完成。需要注意的是如果任务正常终止、异常或取消,都将返回true
V get () throws InterruptedException, ExecutionException 等待任务执行结束,然后获得V类型的结果。InterruptedException 线程被中断异常, ExecutionException任务执行异常,如果任务被取消,还会抛出CancellationException
V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException 同上面的get功能一样,多了设置超时时间。参数timeout指定超时时间,uint指定时间的单位,在枚举类TimeUnit中有相关的定义。如果计算超时,将抛出TimeoutException
一般情况下,我们会结合Callable和Future一起使用,通过ExecutorService的submit方法执行Callable,并返回Future。
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); Future<String> future = executor.submit(() -> { //Lambda 是一个 callable, 提交后便立即执行,这里返回的是 FutureTask 实例 System.out.println("running task"); Thread.sleep(10000); return "return task"; }); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("do something else"); //前面的的 Callable 在其他线程中运行着,可以做一些其他的事情 try { System.out.println(future.get()); //等待 future 的执行结果,执行完毕之后打印出来 } catch (InterruptedException e) { } catch (ExecutionException e) { } finally { executor.shutdown(); }
比起future.get(),其实更推荐使用get (long timeout, TimeUnit unit) 方法,设置了超时时间可以防止程序无限制的等待future的结果。
Future模式的缺点
Future虽然可以实现获取异步执行结果的需求,但是它没有提供通知的机制,我们无法得知Future什么时候执行完成
要么使用阻塞,在future.get()方法的地方等待future返回的结果,这时又变成了同步操作。要么使用isDone()轮询判断Future是否完成。单这样会耗费CPU资源(CPU空转),于是completableFuture应运而生。
CompletableFuture
从Java 8开始引入了CompletableFuture,它针对Future做了改进,可以传入回调对象,当异步任务完成或者发生异常时,自动调用回调对象的回调方法。
我们以异步调用无返回值为例,看看如何使用CompletableFuture:
package com; import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @className: * @author: youjp * @create: 2020-06-21 17:19 * @description: 异步回调,completableFuture,对将来的结果进行结果,ajax请求就是一种异步回调! * 1.异步回调 * 2.成功回调 * 3.失败回调 * @Version: 1.0 */ public class Demo1 { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { //无返回值的异步回调测试 CompletableFuture<Void> completableFuture=CompletableFuture.runAsync(()->{ try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":没有返回结果的回调"); }); System.out.println(111); System.out.println(completableFuture.get()); //获取阻塞执行结果:即没有获取到执行结果前,程序一直阻塞执行 } }
可以查看到,因为是异步执行的,所以在为获取结果前,先执行了主线程。然后再获取结果的同时阻塞去获取执行结果。
CompletableFuture有返回结果情况测试
package com; import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @className: * @author: youjp * @create: 2020-06-21 17:19 * @description: 异步回调,completableFuture,对将来的结果进行结果,ajax请求就是一种异步回调! * 1.异步回调 * 2.成功回调 * 3.失败回调 * @Version: 1.0 */ public class Demo1 { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { //有返回值的supplyAsync 异步回调 //在ajax请求中,有成功和失败的回调,成功即返回成功的数据,错误就返回错误的数据 CompletableFuture<Integer> completableFuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":异步回调,返回integer"); return 200; }); //回调成功即 success System.out.println("异步调用返回结果:"+completableFuture.whenComplete((x,y)->{ System.out.println("x-即success成功返回的结果:"+x); //正常返回结果 System.out.println("y-即error错误返回的:"+y); //错误返回结果 }).exceptionally(e->{ System.out.println("获取异常信息"+e.getMessage()); return 500; //返回异常结果 }).get()); } }
调用成功,则获取到返回的值
设立一个程序算法异常,查看异常回调的结果
package com; import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @className: * @author: youjp * @create: 2020-06-21 17:19 * @description: 异步回调,completableFuture,对将来的结果进行结果,ajax请求就是一种异步回调! * 1.异步回调 * 2.成功回调 * 3.失败回调 * @Version: 1.0 */ public class Demo1 { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { //有返回值的supplyAsync 异步回调 //在ajax请求中,有成功和失败的回调,成功即返回成功的数据,错误就返回错误的数据 CompletableFuture<Integer> completableFuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":异步回调,返回integer"); int num=400/0; return 200; }); //回调成功即 success System.out.println("异步调用返回结果:"+completableFuture.whenComplete((x,y)->{ System.out.println("x-即success成功返回的结果:"+x); //正常返回结果 System.out.println("y-即error错误返回的:"+y); //错误返回结果 }).exceptionally(e->{ System.out.println("获取异常信息"+e.getMessage()); return 500; //返回异常结果 }).get()); } }