java中的异步处理和Feature接口(一)

最新推荐文章于 2025-04-17 10:52:06 发布

栋先生

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分类专栏： java基础并发编程文章标签： Feature java Java8 异步处理 CompletableFuture

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背景介绍

想象这样一个场景：你可能希望为你的法国客户提供指定主题的热点报道。为实现这一功能，你需要向谷歌或者Twitter的API请求所有语言中针对该主题最热门的评论，可能还需要依据你的内部算法对它们的相关性进行排序。之后，你可能还需要使用谷歌的翻译服务把它们翻译成法语，甚至利用谷歌地图服务定位出评论作者的位置信息，最终将所有这些信息聚集起来，呈现在你的网站上。

典型的“混聚”式应用

在这种“混聚”应用式的应用中，我们的应用可能会有以下两种需求：

由于我们调用的许多都是外部提供的接口，极有可能出现由于某些外部网络服务发生响应慢的情况。在这种情况下，我们可能希望依旧能为用户提供部分信息，比如提供带问号标记的通用地图，以文本的方式显示信息，而不是呆呆地显示一片空白屏幕，直到地图服务器返回结果或者超时退出。
要实现类似的服务，你需要与互联网上的多个Web服务通信。可是，你并不希望因为等待某些服务的响应，阻塞应用程序的运行，浪费数十亿宝贵的CPU时钟周期。比如，不要因为等待 Facebook的数据，暂停对来自Twitter的数据处理。

以上两种场景体现了多任务程序设计的另一面。如果你的主要目标是在同一个CPU上执行几个松耦合的任务，充分利用CPU的核，让其足够忙碌，从而最大化程序的吞吐量，那么你其实真正想做的是避免因为等待远程服务的返回，或者对数据库的查询，而阻塞线程的执行，浪费宝贵的计算资源，因为这种等待的时间很可能相当长。这时就需要用到异步处理，在Java 5中提供的Future接口和在Java 8 中的新版实现CompletableFuture，就是处理这种情况的利器。

Feature接口

Future接口在Java 5中被引入，设计初衷是对将来某个时刻会发生的结果进行建模。它建模了一种异步计算，返回一个执行运算结果的引用，当运算结束后，这个引用被返回给调用方。在 Future中触发那些潜在耗时的操作把调用线程解放出来，让它能继续执行其他有价值的工作，不再需要呆呆等待耗时的操作完成。

Feature接口和Tread的区别

Future的优点是它比更底层的Thread更易用。要使用Future，通常你只需要将耗时的操作封装在一个Callable对象中，再将它提交给ExecutorService，就万事大吉了。

Feature接口示例

下面是一个Feature的demo示例：

    public void testFeature() {
        //创建Executor- Service，通 过它你可以 向线程池提 交任务
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        //向Executor- Service提交一个 Callable对象
        final Future<Double> futureRate = executor.submit(new Callable<Double>() {
            public Double call() {
                //以异步方式在新的线程中执行耗时的操作
                return doSomeLongComputation();
            }
        });
        //异步操作进行的同时你可以做其他的事情
        doSomethingElse();

        try {
            //获取异步操作的结果，如果最终被阻塞，无法得到结果，那么在最多等待1秒钟之后退出
            Double result = future.get(1, TimeUnit.SECONDS);
        } catch (ExecutionException e) {
            // 计算抛出一个异常
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException ie) { // 当前线程在等待过程中被中断
        } catch (TimeoutException te) { // 在Future对象完成之前超过已过期
        }
    }

使用Future以异步方式执行长时间的操作

如上图所示，这种编程方式让你的线程可以在ExecutorService以并发方式调用另一个线程执行耗时操作的同时，去执行一些其他的任务。接着，如果你已经运行到没有异步操作的结果就无法继续任何有意义的工作时，可以调用它的get方法去获取操作的结果。如果操作已经完成，该方法会立刻返回操作的结果，否则它会阻塞你的线程，直到操作完成，返回相应的结果。如果该长时间运行的操作永远不返回了会怎样?为了处理这种可能性，虽然Future提供了一个无需任何参数的get方法，我们还是推荐大家使用重载版本的get方法，它接受一个超时的参数，通过它，你可以定义你的线程等待Future结果的最长时间，从而无需永无止境的等待下去。