Java多线程（三）——手动实现Future模式

本文主要是介绍Java多线程（三）——手动实现Future模式，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在上一章节中向大家介绍了Java为我们提供的Future工具，为了深入了解此模式，本章节将带大家手动来实现future模式。

future模式：使用多线程的目的是为了充分利用计算机资源，来减少处理时间，这必然导致多线程的执行是异步的。然而很多场景下我们需要得到线程执行结果，那么如何来实现呢？future模式提供给我们一种方案，即客户端发送请求，服务端线程启动后就直接返回结果data（并没有真正的结果数据），等服务端处理完成后将线程执行结果放到结果data中，这样客户端即可获取线程执行结果。

• 序列图：

如果大家感觉这么描述还不够清晰，那么让我们看下到底是如何实现的吧！

• 首先，我们需要一个Data类来存放线程执行返回的结果：

public class Data<T> {//存储结果数据private T data;//结果是否已经准备好private boolean isReady = false;public synchronized T getData() {if (!isReady) {//结果还没获取到try {this.wait();//等待获取结果} catch (InterruptedException e) {          e.printStackTrace();}}return data;}public synchronized void setData(T data) {if(isReady)//已经设置了结果数据return;this.data = data;this.isReady = true;this.notifyAll();//通知其他线程执行 即通知客户端获取线程执行结果}
}

• 实现一个Task类用于表示任务处理：

 public abstract class Task<T>{ public abstract  T call();
}

import java.util.Random;public class SumTask extends Task<Integer>{@Overridepublic Integer call() {System.out.println("部门："+ Thread.currentThread().getId()+"正在计算工资");Random random = new Random();try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {          e.printStackTrace();}//模拟工资计算耗时Integer sum = random.nextInt(100000);System.out.println("部门："+ Thread.currentThread().getId()+"计算完成。结果："+sum);return sum;     }
}

• 实现一个Service来实现业务的处理：

public class Service<T> implements Runnable{private Task<T> task;private Data<T> data  = new Data<T>();@Overridepublic void run() {T t = task.call();data.setData(t);}public Data<T> submitTask(Task<T> task) {this.task = task;new Thread(this).start();return data;}
}

• 实现一个Main执行类模拟客户段请求：

public class Main { public static void main(String[] args){long protime = System.currentTimeMillis();Service<Integer> service1 = new Service<>();SumTask task1 = new SumTask();Data<Integer> result1 = service1.submitTask(task1);Service<Integer> service2 = new Service<>();SumTask task2 = new SumTask();Data<Integer> result2 = service2.submitTask(task2);Service<Integer> service3 = new Service<>();SumTask task3 = new SumTask();Data<Integer> result3 = service3.submitTask(task3);Integer sum = 0;sum += result1.getData();sum += result2.getData();sum += result3.getData();               long time = System.currentTimeMillis()-protime;System.out.println("总计需发工资："+sum+" 耗时："+time);}
}

执行结果：

由结果分析，我们已经实现了future模式，接下来分析下代码中到底做了什么。

1. 首先Data类负责结果数据的接收，当真实结果数据未接收到的时候用getData方法将使主线程处于等待状态直到接收到真实结果数据。
2. Task主要是实现了每个部门的工资的结算工作，并返回每个部门的工资总额。
3. Service通过submitTask接收Task，并执行Task，返回执行结果。可以看到submitTask方法启动一个线程执行Task后，就直接返回一个结果（此时结果并没有真实的结果数据），等线程执行完将结果数据传递到data中，并唤醒其他线程（即Main中result.getData()来实现获取结果数据）。
4. Main主要是提交任务，接收任务处理结果以及任务耗时和工资结算统计工作。

细心的同学不难发现future模式跟生产者、消费者模式很类似，的确，future模式是生产者、消费者模式的扩展。其实在我们不断学习过程中会慢慢发现，很多看似高深的东西，也都是靠最基础的东西来实现和扩展的，只要基础打牢，在后续的学习将会简单很多。 本片文章到此也要结束了，后续还会对Java多线程方面的知识进行介绍以及总结，谢谢大家的支持！！！（文章中如有描述不明确或不正确的地方，欢迎大家批评指正，谢谢）。

这篇关于Java多线程（三）——手动实现Future模式的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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