Java多线程编程中Future模式的详解
Java多线程编程中,常用的多线程设计模式包括:Future模式、Master-Worker模式、Guarded Suspeionsion模式、不变模式和生产者-消费者模式等。这篇文章主要讲述Future模式,关于其他多线程设计模式的地址如下:
关于其他多线程设计模式的地址如下:
关于Master-Worker模式的详解: Java多线程编程中Master-Worker模式的详解
关于Guarded Suspeionsion模式的详解: Java多线程编程中Guarded Suspeionsion模式的详解
关于不变模式的详解: Java多线程编程中不变模式的详解
关于生产者-消费者模式的详解:生产者-消费者模式Java详解
1. Future模式核心思想
Future模式的核心在于: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(根据《Java程序性能优化》)。
Future模式有点类似于商品订单。在网上购物时,提交订单后,在收货的这段时间里无需一直在家里等候,可以先干别的事情。类推到程序设计中时,当提交请求时,期望得到答复时,如果这个答复可能很慢。传统的时一直等待到这个答复收到时再去做别的事情,但如果利用Future设计模式就无需等待答复的到来,在等待答复的过程中可以干其他事情。
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做其他的事情。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(是虚拟的结果),也就是先获得一个假数据,然后执行其他操作。
2. Future模式Java实现
Client的实现
Client主要完成的功能包括:1. 返回一个FutureData;2.开启一个线程用于构造RealData。
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
}
}
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。
//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
RealData是最终需要使用的数据,它的构造函数很慢。
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;
}
}
测试运行
主函数主要负责调用Client发起请求,并使用返回的数据。
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());
}
}
3. Future模式的JDK内置实现
由于Future是非常常用的多线程设计模式,因此在JDK中内置了Future模式的实现。这些类在java.util.concurrent包里面。其中最为重要的是FutureTask类,它实现了Runnable接口,作为单独的线程运行。在其run()方法中,通过Sync内部类调用Callable接口,并维护Callable接口的返回对象。当使用FutureTask.get()方法时,将返回Callable接口的返回对象。同样,针对上述的实例,如果使用JDK自带的实现,则需要作如下调整。
首先,Data接口和FutureData就不需要了,JDK帮我们实现了。
其次,RealData改为这样:
import java.util.concurrent.Callable; public class RealData implements Callable {
protected String data; public RealData(String data) {
this.data = data;
} @Override
public String call() throws Exception {
//利用sleep方法来表示真是业务是非常缓慢的
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return data;
}
}
最后,在测试运行时,这样调用:
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask; public class Application {
public static void main(String[] args) throws Exception {
FutureTask futureTask =
new FutureTask(new RealData("name"));
ExecutorService executor =
Executors.newFixedThreadPool(1); //使用线程池
//执行FutureTask,相当于上例中的client.request("name")发送请求
executor.submit(futureTask);
//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
//如果call()没有执行完成依然会等待
System.out.println("数据=" + futureTask.get());
}
}
Java多线程编程中Future模式的详解的更多相关文章
- Java多线程编程中Future模式的详解<转>
Java多线程编程中,常用的多线程设计模式包括:Future模式.Master-Worker模式.Guarded Suspeionsion模式.不变模式和生产者-消费者模式等.这篇文章主要讲述Futu ...
- java并发编程(七)synchronized详解
Java语言的关键字,当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码. 一.当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized( ...
- Java多线程(三)—— synchronized关键字详解
一.多线程的同步 1.为什么要引入同步机制 在多线程环境中,可能会有两个甚至更多的线程试图同时访问一个有限的资源.必须对这种潜在资源冲突进行预防. 解决方法:在线程使用一个资源时为其加锁即可. 访问资 ...
- Java并发编程基础--基本线程方法详解
什么是线程 线程是操作系统调度的最小单位,一个进程中可以有多个线程,这些线程可以各自的计数器,栈,局部变量,并且能够访问共享的内存变量.多线程的优势是可以提高响应时间和吞吐量. 使用多线程 一个进程正 ...
- java多线程同步以及线程间通信详解&消费者生产者模式&死锁&Thread.join()(多线程编程之二)
本篇我们将讨论以下知识点: 1.线程同步问题的产生 什么是线程同步问题,我们先来看一段卖票系统的代码,然后再分析这个问题: package com.zejian.test; /** * @author ...
- 详解Java多线程编程中LockSupport类的线程阻塞用法
LockSupport类是Java6(JSR166-JUC)引入的一个类,提供了基本的线程同步原语.LockSupport实际上是调用了Unsafe类里的函数,归结到Unsafe里,只有两个函数: p ...
- 详解Java多线程编程中LockSupport
LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语. LockSupport中的park() 和 unpark() 的作用分别是阻塞线程和解除阻塞线程,而且park()和unpark() ...
- 【转】Java多线程编程中易混淆的3个关键字( volatile、ThreadLocal、synchronized)总结
概述 最近在看<ThinKing In Java>,看到多线程章节时觉得有一些概念比较容易混淆有必要总结一下,虽然都不是新的东西,不过还是蛮重要,很基本的,在开发或阅读源码中经常会遇到,在 ...
- Java多线程编程——生产者-消费者模式(1)
生产者-消费者模式在生活中非常常见.就拿我们去餐馆吃饭为例.我们会遇到以下两种情况: 1.厨师-客人 如下图所示,生产者.消费者直接进行交互. 生产者生产出产品后,通知消费者:消费者消费后,通知生产者 ...
随机推荐
- JavaScript引用类型之Array数组的栈方法与队列方法
一.栈方法 ECMAScript数组也提供了一种让数组的行为类似与其他数据结构的方法.具体的来说,数组可以变现的向栈一样,栈就是一种可以限制插入和删除向的数据结构.栈是一种LIFO(Last In F ...
- wget多进程抓取的实现
把以前博客的东西夜迁移过来吧,这个是以前公司做的,原来放在csdn里面,先切过来. 用多进程实现的 wget多进程抓取的实现,有问题联系我 (微博:偶是周亮) #!/bin/bash url_path ...
- C#Base64加密
using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;using System.Security.Cryptography;u ...
- SQL 递归 可以用于权限查找。迭代自身没有用递归函数。
昨晚看的书,发现可以用T-SQL 实现自定义递归,其实也就是变相的 foreach 直接上代码 ,不懂得可问: ),col int ) -- id 增量id pid该数据的上级增量id name 名称 ...
- ubuntu, Debian, CentOS
ubuntu源自debian,内核很多文档都还是debian的字样,稳定性逐渐增强,基本满足日常开发. debian的核心稳定,性能强劲. centos的内核版本低,安全性高. 选择Debian是因为 ...
- 基于jQuery带标题的图片3D切换焦点图
今天给大家分享一款基于jQuery带标题的图片3D切换焦点图.这款焦点图适用浏览器:IE8.360.FireFox.Chrome.Safari.Opera.傲游.搜狗.世界之窗. 实现的代码. htm ...
- python,redis简单订阅
python连接redis import redis r =redis.Redis(host='192.168.199.11',port = 6379 ,db = 0) r.publish('chan ...
- python进阶4--pywin32
python 在windows下系统编程 1.环境配置:Python是没有自带访问windows系统API的库的,需要下载.库的名称叫pywin32,可以从网上直接下载. 以下链接地址可以下载: ht ...
- ora-01653: unable to extend table sys.aud$ by 8192 in tablespac system[转载]
在用sqlplus user/password@truth登录数据库时报如下错误:ORA-00604: error occurred at recursive SQL level 1ORA-01653 ...
- Android利用广播监听设备安装和卸载应用程序
MainActivity如下: package cn.testappaddandremove; import android.os.Bundle; import android.app.Activit ...