多線程設計模式 - Future模式

edgardeng 發布于2019-08-15 15:35 / 685人閱讀

摘要：模式是多線程開發中非常常見的一種設計模式，它的核心思想是異步調用。這類似我們日常生活中的在線購物流程，帶在購物網看著一件商品時可以提交表單，當訂單完成后就可以在家里等待商品送貨上門。內部類已經實現了模式，后續再講

Future模式是多線程開發中非常常見的一種設計模式，它的核心思想是異步調用。這類似我們日常生活中的在線購物流程，帶在購物網看著一件商品時可以提交表單，當訂單完成后就可以在家里等待商品送貨上門?；蛘哒f更形象的是我們發送Ajax請求的時候，頁面是異步的進行后臺處理，用戶無需等待請求的結果，可以繼續瀏覽或操作其他內容。

如上圖所示，客戶端調用購物請求，服務端程序不等數據處理完成便立即返回客戶端一個偽造的數據，（相當于訂單，而不是真實的商品）這時候由服務端自己偷偷摸摸的發送了一個other call()請求去獲取真實的商品(打包，出庫，送貨)。這就是Future模式的核心所在。
Future模式的主要角色有：
Main：系統啟動，調用FutureClient發出請求
FutureClient：返回Data對象，立即返回FutureData，并開啟線程去獲取RealData
Data：返回數據的接口
FutureData：虛擬數據，返回很快，需要裝載RealData
RealData：真實數據
我們來看代碼：
Main：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FutureClient fc = new FutureClient();
        Data data = fc.getRequset("jianzh5");
        System.out.println("請求完畢...");
        String result = data.getRequest();
        System.out.println("返回的結果:"+result);
    }
}

此類主要調用FutureClient的getRequset方法去返回數據
FutureClient：

public class FutureClient {
    public Data getRequset(final String queryStr){
        //初始化代理對象，先返回給客戶端
        final FutureData futureData = new FutureData();
        //啟動一個新的線程去加載真實的數據，傳遞給這個代理對象
        new Thread(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                //此線程去加載真實對象,然后傳遞給代理對象
                RealData realData = new RealData(queryStr);
                futureData.setRealData(realData);
            }
        }).start();
        System.out.println("代理對象返回:"+futureData);
        return futureData;
    }
}

該類在接受到用戶請求后很快就能返回虛擬數據 futureData，本身啟動一個線程去獲取真實數據
RealData：

public class RealData implements Data{
    private String result;

    public RealData(String queryStr){
        System.out.println("根據參數: "+queryStr+" 進行查詢，這是一個很耗時的操作！");
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("裝載完畢，獲取結果");
        result = "查詢結果";
    }

    @Override public String getRequest() {
        return result;
    }
}

RealData裝載數據較慢，這里使用Sleep(5000)模擬復雜業務邏輯。
FutureData:

public class FutureData implements Data{
    private RealData realData;
    private boolean isReady = false;

    public synchronized void setRealData(RealData realData){
        //如果已經裝載完畢則直接返回
        if(isReady){
            return;
        }
        //如果未裝載，進行裝載真實數據
        this.realData = realData;
        isReady = true;
        //通知
        notify();
    }

    @Override public synchronized String getRequest() {
        //如果未裝載好一直處于阻塞狀態
        while (!isReady){
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //裝載好直接返回數據即可
        return this.realData.getRequest();
    }
}

該類是Future模式的關鍵，它實際是真實數據RealData的代理，封裝了獲取RealData的等待過程實際返回的是真實的數據。
JDK內部類已經實現了Future模式，后續再講！

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