并发模型（一）——Future模式

转载：http://blog.csdn.net/lmdcszh/article/details/39696357

 多线程开发可以更好的发挥多核cpu性能，常用的多线程设计模式有：Future、Master-Worker、Guard Susperionsion、不变、生产者-消费者 模式；jdk除了定义了若干并发的数据结构，也内置了多线程框架和各种线程池；    锁（分为内部锁、重入锁、读写锁）、ThreadLocal、信号量等在并发控制中发挥着巨大的作用。这里重点介绍第一种并发——Future模型。

一、什么是Future模型：

    该模型是将异步请求和代理模式联合的模型产物。类似商品订单模型。见下图：

    客户端发送一个长时间的请求，服务端不需等待该数据处理完成便立即返回一个伪造的代理数据（相当于商品订单，不是商品本身），用户也无需等待，先去执行其他的若干操作后，再去调用服务器已经完成组装的真实数据。该模型充分利用了等待的时间片段。

 二、Future模式的核心结构：

    

Main：启动系统，调用Client发出请求；

Client：返回Data对象，理解返回FutureData，并开启ClientThread线程装配RealData；

Data：返回数据的接口；

FutureData：Future数据，构造很快，但是是一个虚拟的数据，需要装配RealData；

RealData：真实数据，构造比较慢。

三、Future模式的代码实现：

（1）Main函数：

[java]  view plain  copy   <span style="font-size:18px;">package tgb;      public class Main {              public static void main(String[] args){           Client client = new Client();           //理解返回一个FutureData           Data data = client.request("name");           System.out.println("请求完毕！");                      try{                              //处理其他业务               //这个过程中，真是数据RealData组装完成，重复利用等待时间               Thread.sleep(2000);                                   }catch (Exception e){                          }                      //真实数据           System.out.println("数据 = "+ data.getResult());                             }          }   </span>  

（2）Client的实现：

[java]  view plain  copy   <span style="font-size:18px;">package tgb;      public class Client {          public Data request(final String queryStr){           final FutureData future = new FutureData();           //开启一个新的线程来构造真实数据           new Thread(){               public void run(){                   RealData realData = new RealData(queryStr);                   future.setRealData(realData);           }           }.start();           return future;       }   }   </span>  

（3）Data的实现：

[java]  view plain  copy   <span style="font-size:18px;">package tgb;      public interface Data {          public  String getResult();   }   </span>  

（4）FutureData：

[java]  view plain  copy   <span style="font-size:18px;">package tgb;      /**   * 是对RealData的一个包装   * @author limin   *   */   public class FutureData implements Data {          protected RealData realData =null;       protected boolean isReady = false;       public synchronized void setRealData(RealData realData){           if(isReady){               return;           }           this.realData=realData;           isReady=true;           notifyAll();                  }              @Override       public  synchronized  String getResult() {           while(!isReady){               try{                   wait();               }catch (Exception e){                                  }           }           return realData.result;       }      }   </span>  

（5）RealData实现：

[java]  view plain  copy   <span style="font-size:18px;">package tgb;      public class RealData implements Data {       protected  String  result;              public RealData(String para){            //构造比较慢           StringBuffer sb= new StringBuffer();           for(int i=0;i<10;i++){               sb.append(para);               try{                   Thread.sleep(1000);               }catch(Exception e){                                  }               result= sb.toString();           }       }                            @Override       public String getResult() {              return result;       }      }   </span>  

注意：

    FutureData是对RealData的包装，是dui真实数据的一个代理，封装了获取真实数据的等待过程。它们都实现了共同的接口，所以，针对客户端程序组是没有区别的；

    客户端在调用的方法中，单独启用一个线程来完成真实数据的组织，这对调用客户端的main函数式封闭的；

    因为咋FutureData中的notifyAll和wait函数，主程序会等待组装完成后再会继续主进程，也就是如果没有组装完成，main函数会一直等待。