【小家java】一个例子让就能你彻底理解Java的Future模式,Future类的设计思想(中)

简介: 【小家java】一个例子让就能你彻底理解Java的Future模式,Future类的设计思想(中)

这就是我们今天的主菜:这种想法的核心就是Future模式,下面先应用一下Java自己实现的Future模式。


模拟代码2:用Future模式改进


package test;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class FutureCook {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        // 第一步 网购厨具  采用Callable后面配合FutrueTask使用
        Callable<Chuju> onlineShopping = new Callable<Chuju>() {
            @Override
            public Chuju call() throws Exception {
                System.out.println("第一步:下单");
                System.out.println("第一步:等待送货");
                Thread.sleep(5000);  // 模拟送货时间
                System.out.println("第一步:快递送到");
                return new Chuju();
            }
        };
        FutureTask<Chuju> task = new FutureTask<Chuju>(onlineShopping);
        new Thread(task).start(); //这样启动,完全无阻塞,并行处理
        // 第二步 去超市购买食材
        Thread.sleep(2000);  // 模拟购买食材时间
        Shicai shicai = new Shicai();
        System.out.println("第二步:食材到位");
        // 第三步 用厨具烹饪食材
        if (!task.isDone()) {  // 联系快递员,询问是否到货
            System.out.println("第三步:厨具还没到,心情好就等着(心情不好就调用cancel方法取消订单)");
            //如果需要取消 这里调用task的cancel方法即可
        }
        Chuju chuju = task.get();
        System.out.println("第三步:厨具到位,开始展现厨艺");
    //完事具备  可以开始做饭了
        cook(chuju, shicai);
        System.out.println("总共用时" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");
    }
    //  用厨具烹饪食材
    static void cook(Chuju chuju, Shicai shicai) {}
    // 厨具类
    static class Chuju {}
    // 食材类
    static class Shicai {}
}


从上面的注释可以明显的看得出来,是有2个子线程在并行处理的。所以看输出结果:

第一步:下单
第一步:等待送货
第二步:食材到位
第三步:厨具还没到,心情好就等着(心情不好就调用cancel方法取消订单)
第一步:快递送到
第三步:厨具到位,开始展现厨艺
总共用时5005ms


可以看见,在快递员送厨具的期间,我们没有闲着,可以去买食材;而且我们知道厨具到没到,甚至可以在厨具没到的时候,取消订单不要了。


源码分析:Futrue模式


Callable接口可以看作是Runnable接口的补充,call方法带有返回值,并且可以抛出异常。


1)把耗时的网购厨具逻辑,封装到了一个Callable的call方法里面。


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;
}


2)把Callable实例当作参数,生成一个FutureTask的对象,然后把这个对象当作一个Runnable,作为参数另起线程。所以继续看看FutureTask的源码:


public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {}
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
   /**
     * Sets this Future to the result of its computation
     * unless it has been cancelled.
     */
    void run();
}
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;
}


这个继承体系中的核心接口是Future。Future的核心思想是:一个方法f,计算过程可能非常耗时,等待f返回,显然不明智。可以在调用f的时候,立马返回一个Future,可以通过Future这个数据结构去控制方法f的计算过程。

这里的控制包括:


   get方法:获取计算结果(如果还没计算完,也是必须等待的,阻塞)


   cancel方法:还没计算完,可以取消计算过程


   isDone方法:判断是否计算完


   isCancelled方法:判断计算是否被取消


   这些接口的设计很完美,FutureTask的实现注定不会简单,后面再说。


3)在第三步里面,调用了isDone方法查看状态,然后直接调用task.get方法获取厨具,不过这时还没送到,所以还是会等待3秒。对比第一段代码的执行结果,这里我们节省了2秒。这是因为在快递员送货期间,我们去超市购买食材,这两件事在同一时间段内异步执行。


通过以上3步,我们就完成了对Java原生Future模式最基本的应用。下面具体分析下FutureTask的实现,先看JDK8的,再比较一下JDK6的实现。



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