Future模式

最新推荐文章于 2024-04-21 22:58:47 发布

原创最新推荐文章于 2024-04-21 22:58:47 发布 · 546 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

java 专栏收录该内容

8 篇文章

订阅专栏

本文介绍了Future模式的概念及其在程序设计中的应用。通过对比传统同步调用与Future模式下的异步调用，展示了Future模式如何提高程序效率。同时，还提供了具体的代码实现示例，并对比了JDK内置的Future模式实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

定义

Future模式有点类似商品订单。比如说在网上进行购物，当你买了一件物品时，你就只需要在家里等待商品或者在此之间做其他的事情。将此类型推到程序中，当某一段程序提交了一个请求，期望得到一个答复。但非常不幸的是，服务程序的处理可能很慢。在传统单线程的环境下，调用函数是同步的，也就是说必须等到服务程序处理完后才能进行其他的操作。而在Future模式下，调用方式改为异步，而原先等待返回的时间段，在主调用函数中国，则可用于调用其他的事务。如图1所示，显示了一段传统程序调用的流程。

图一

根据图一可以很清楚的看出传统穿串行程序的缺点。而使用Future模式替换原来的实现方式，可以改进其调用过程。如图二所示

图二

图二显示了一个广义的Future模式的实现，从Data中我们可以看，获取数据需要很长一段时间。但是服务程序不等数据处理完成直接返回一个伪造数据，实现了Future模式的客户端拿到这个返回结果，并不急于对其进行处理，而去调用其他业务逻辑。充分的利用了时间，这就是Future模式的核心部分。等到其他业务处理完后，最后在使用返回比较慢的数据。

实现

参与者	作用
Main	系统主程序，调用Client发送请求
Client	发送请求，返回Data对象。并开启ClientThread线程配置RealData
Data	数据接口。
FutureData	虚拟数据，实现Data接口，构造快，要对RealData进行装配
RealData	真实数据。实现Data接口，构造缓慢。

参与者结构图

代码实现

主程序类
class FutureTest
{
 public static void main(String []args){
  Client cli = new Client();
  Data data = cli.request("zhangsan");
  try{
   Thread.sleep(2000);
  }catch(Exception e){
   
  }
  System.out.println(data.getResult());
 }
}

数据接口
interface Data
{
	public String getResult();
}

客户请求类
class Client
{

	public Data request(final String name){
		final FutureData fd = new FutureData();
		new Thread(){
			public void run(){
				RealData rd = new RealData(name);
				fd.setData(rd);
			}
		}.start();

		
		return fd;
	}
}

伪数据类
class FutureData implements Data
{
	private RealData real;
	private boolean isReady = false;

	public synchronized void setData(RealData real){
		if(isReady){
			return ;
		}

		this.real = real;
		this.isReady = true;
		notifyAll();
	}

	public synchronized String getResult(){
		while(!isReady){
			try{
				wait();
			}catch(Exception e){
			}
		}

		return real.getResult();
	}
}

真实数据类
class RealData implements Data
{
	private StringBuffer sb ;

	public RealData(String name){
		sb = new StringBuffer();

		for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
			sb.append(name);
			try{
				Thread.sleep(200);
			}catch(Exception e){
				
			}
		}

	}

	public String getResult(){
		return sb.toString();
	}
}

JDK的内置实现

Future模式时非常常用的，所以在jdk的并发包中就内置了一种Future模式的实现。与上述的自实现相比，JDK中的实现是相当复杂的，并且提供了更为丰富的线程控制功能，但其中的基本用意和核心功能是一样的。

JDK中的核心结构如图