Future 模式

最新推荐文章于 2025-07-24 10:00:06 发布

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分类专栏： DesignPattern 文章标签： java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ChineseSoftware/article/details/123269557

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本文介绍了Java中利用Future和FutureTask实现异步调用的核心思想，通过示例展示了如何在主函数中不等待耗时操作完成，而是先进行其他任务，最后再获取结果。Future提供了任务取消、检查任务状态以及获取结果等控制功能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、简述

该模式的核心思想是异步调用。有点类似于异步的 ajax 请求。当调用某方法时，该方法耗时较久，而在主函数中也不急于立刻获取结果。因此可以让调用者立刻返回一个凭证，该方法放到另外线程执行，后续主函数拿凭证再去获取方法的执行结果即可，其结构图如下：

二、通过 FutureTask 实现

注意其中两个耗时操作：
1.如果 doOtherThing 耗时 2s，则整个函数耗时 2s 左右。
2.如果 doOtherThing 耗时0.2s，则整个函数耗时取决于 RealData.costTime，即 1s 左右结束。

public class FutureDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        FutureTask<String> future = new FutureTask<String>(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                return new RealData().costTime();
            }
        });
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        service.submit(future);
        System.out.println("RealData方法调用完毕");
        // 模拟主函数中其他耗时操作
        doOtherThing();
        // 获取RealData方法的结果
        System.out.println(future.get());
    }
    private static void doOtherThing() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(2000L);
    }
}

public class RealData {
    public String costTime() {
        try {
            // 模拟RealData耗时操作
            Thread.sleep(1000L);
            return "result";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "exception";
    }
}

三、通过 Future 实现

与上述 FutureTask 不同的是，RealData 需要实现 Callable 接口。

public class FutureDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        Future<String> future = service.submit(new RealData1());

        System.out.println("RealData1方法调用完毕");
        // 模拟主函数中其他耗时操作
        doOtherThing();
        // 获取RealData2方法的结果
        System.out.println(future.get());
    }
    private static void doOtherThing() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(2000L);
    }
}

public class RealData1 implements Callable {
    public String costTime() {
        try {
            // 模拟RealData耗时操作
            Thread.sleep(1000L);
            return "result";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "exception";
    }
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return costTime();
    }
}

另外 Future 本身还提供了一些额外的简单控制功能，其 API 如下：

    // 取消任务
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    // 是否已经取消
    boolean isCancelled();
    // 是否已经完成
    boolean isDone();
    // 取得返回对象
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    // 取得返回对象, 并可以设置超时时间
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;