并发编程之Future模式

1.Future模式和多线程技术密切相关，可以说是利用多线程技术优化程序的一个实例。
Future模式的核心在于使用多线程技术去除了主函数中的等待时间，并使得原来需要等待的时间段可以用于处理其他的业务逻辑，从而充分利用计算机资源。

2.Future模式是多线程开发中常见的设计模式，它的核心思想是异步调用。对于Future模式来说，它无法立即返回你需要的数据，但是它会返回一个契约，将来你可以凭借这个契约去获取你需要的信息。

3.代码示例
a.抽象接口Data.java

/**
 * 抽象接口
 * @author shixiangcheng
 * 2019-08-12
 */
public interface Data {
	String getRequest();
}

b.包装类FutureData.java

/**
 * 包装类
 * @author shixiangcheng
 * 2019-08-12
 */
public class FutureData implements Data {
	private RealData realData;
	private boolean isReady=false;
	public synchronized void setRealData(RealData realData){
		//若已经装载完毕，则直接返回
		if(isReady){
			return;
		}
		//若没装载，则进行装载真实对象
		this.realData=realData;
		isReady=true;
		//进行通知
		this.notify();
	}
	@Override
	public synchronized String getRequest() {
		//若没装载好，则程序一直处于阻塞状态
		while(!isReady){
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//装载好直接获取数据
		return this.realData.getRequest();
	}
}

c.真实类RealData.java

/**
 * 真实类
 * @author shixiangcheng
 * 2019-08-12
 */
public class RealData implements Data {
	private String result;
	public RealData(String queryStr){
		System.out.println("服务"+queryStr+"开始执行,这是一个很耗时的操作");
		try {
			Thread.sleep(5000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("执行完毕");
		result="返回结果";
	}
	@Override
	public String getRequest() {
		return result;
	}
}

d.客户端FutureClient.java

/**
 * 客户端
 * @author shixiangcheng
 * 2019-08-12
 */
public class FutureClient {
	public Data request(final String queryStr){
		//1.一个代理对象(Data接口的实现类)先返回给发送请求的客户端，告诉它请求已经接收到，可以做其它事
		final FutureData futureData=new FutureData();
		//2.启动一个新的线程，去加载真实的数据，传递给这个代理对象
		new Thread(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				//3.这个新的线程可以去慢慢地加载真实对象,然后传递给代理对象
				RealData realData=new RealData(queryStr);
				futureData.setRealData(realData);
			}
		}).start();
		return futureData;
	}
}

e.主函数

/**
 * 主函数
 * @author shixiangcheng
 * 2019-08-12
 */
public class Main {
	public static void main(String[] args){
		FutureClient fc=new FutureClient();
		Data data=fc.request("请求参数");
		System.out.println("请求发送成功");
		System.out.println("做其它的事情");
		String result=data.getRequest();
		System.out.println(result);
	}
}

运行结果

请求发送成功
做其它的事情
服务请求参数开始执行,这是一个很耗时的操作
执行完毕
返回结果

4.总而言之， Future模式对于多线程而言，如果线程A要等待线程B的结果，那么线程A没必要一直等待B，直到B有结果，可以先拿到一个未来的Future，等B有结果时再取真实的结果值。
Future模式在高并发场景下是非常常见的使用套路，分布式开发中，大数据量的业务处理往往都会比较耗时，例如数据统计功能、日志备份功能，列表查询功能等，
并行设计模式是设计优化的一部分，在大型 JAVA企业级应用中，对常用的多线程结构的总结和抽象。与串行程序相比，并行程序的结构通常更为复杂。合理地使用并行模式在多线程开发中，对应用的底层架构代码搭建有着牢固地基的作用。