Java高并发程序设计笔记（八）之Future设计模式

Future是多线程开发中一种常用的设计模式，它的核心思想是异步调用。去除了主函数的等待时间，并使得原本需要等待的时间段可以用于处理其他业务逻辑。

例如如下的请求调用过程时序图。当call请求发出时，需要很长的时间才能返回。左边的图需要一直等待，等返回数据后才能继续其他操作；而右边的Future模式的图中客户端则无需等到可以调用其他业务逻辑，充分利用了等待时间。服务器段接收到请求后立即返回结果给客户端，这个结果并不是真实的结果（而是真实结果的代理），也就是先获得一个假数据，然后执行其他操作。

下面给出一个Future的简单实现

Data:返回数据的接口

RealData:真实数据，其构造是比较慢的

FutureData:Future数据，构造很快，是一个虚拟的数据，需要用来装配RealData.

Client:返回Data对象，立即返回FutureData,开启装配RealData线程

Main:系统启动，调用client请求

Data的实现

//无论是FutureData还是RealData都实现该接口。 public interface Data { String getResult() throws InterruptedException; }

FutureData的实现

//FutureData是Future模式的关键，它实际上是真实数据RealData的代理，封装了获取RealData的等待过程 public class FutureData implements Data { RealData realData = null; //FutureData是RealData的封装 boolean isReady = false; //是否已经准备好 public synchronized void setRealData(RealData realData) { if(isReady) return; this.realData = realData; isReady = true; notifyAll(); //RealData已经被注入到FutureData中了，通知getResult()方法 } @Override public synchronized String getResult() throws InterruptedException { if(!isReady) { wait(); //一直等到RealData注入到FutureData中 } return realData.getResult(); } }

RealData的实现

public class RealData implements Data { protected String data; public RealData(String data) { //利用sleep方法来表示RealData构造过程是非常缓慢的 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.data = data; } @Override public String getResult() { return data; } }

Client的实现

public class Client { public Data request(final String string) { final FutureData futureData = new FutureData(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //RealData的构建很慢，所以放在单独的线程中运行 RealData realData = new RealData(string); futureData.setRealData(realData); } }).start(); return futureData; //先直接返回FutureData } }

Main的实现

public class Application { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Client client = new Client(); //这里会立即返回，因为获取的是FutureData，而非RealData Data data = client.request("name"); //这里可以用一个sleep代替对其他业务逻辑的处理 //在处理这些业务逻辑过程中，RealData也正在创建，从而充分了利用等待时间 Thread.sleep(2000); //使用真实数据 System.out.println("数据="+data.getResult()); } }