摘要：今天是小明女朋友的生日，小明想給她一個(gè)驚喜，于是想到了訂一個(gè)蛋糕給她，所以小明打電話給蛋糕店預(yù)定，店員回復(fù)他說好的，我們知道了，制作好了會通知你的。于是小明就開開心心的打游戲去了。值檢查，整個(gè)設(shè)計(jì)中均沒有對對象做的檢查，容易引起。

如果大家觀察仔細(xì)，會發(fā)現(xiàn)我們之前所寫的代碼都是串行執(zhí)行的，這是什么意思？就是我們看到代碼是什么順序，最后程序就是按什么順序執(zhí)行的。

但是Netty作為一個(gè)高性能網(wǎng)絡(luò)框架，他的調(diào)用很多都是異步的，這樣，就可以不等上一步做完，繼續(xù)行進(jìn)下一步，達(dá)到多任務(wù)并行的作用。

Netty是怎么實(shí)現(xiàn)他的異步調(diào)用呢，大致總結(jié)了下由以下幾個(gè)核心部分
組成：

異步執(zhí)行（executor）

異步結(jié)果（future and promise）

Listener

同步接口

首先，既然是異步調(diào)用，肯定要有異步執(zhí)行，同學(xué)們這里肯定想到的是使用線程，沒錯(cuò)，他的底層確實(shí)也是線程，只不過netty自身封裝成了executor，增強(qiáng)了線程的調(diào)度。

其次，是要能獲取到這次執(zhí)行的結(jié)果，有的同學(xué)可能會說使用callable，沒錯(cuò)這確實(shí)是一種解決方案，但是netty并沒有使用這種，而是使用了一種更為巧妙的設(shè)計(jì)(也就是通過promise對象來傳遞執(zhí)行的結(jié)果)來完成這種操作，下面我們會詳細(xì)說明。

最后就是promise對象提供的各種接口，比如Listener:可以監(jiān)聽執(zhí)行的完成?；蛘呤峭浇涌?保證異步執(zhí)行的方法順序也是同步的。這篇文章中，我們主要就講這兩，三個(gè)，其他的各位童鞋可以自己去看源碼。

Netty中每個(gè)Channel都有一個(gè)eventloop對象，實(shí)現(xiàn)還蠻復(fù)雜的，在這里不是重點(diǎn)，所以我們先實(shí)現(xiàn)一個(gè)，具有異步調(diào)用功能的exector。

自定義executor很簡單，只要實(shí)現(xiàn)Executor接口就行

public class MyNettyExecutor implements Executor {
private ThreadFactory factory;

public MyNettyExecutor(ThreadFactory factory) {
    this.factory = factory;
}

public void execute(Runnable command) {
    factory.newThread(command).start();
}
}

然后在需要使用的時(shí)候，實(shí)例化這個(gè)類，這里為了增強(qiáng)使用，我們在類內(nèi)部提供一個(gè)靜態(tài)初始化方法，并提供最簡單factory實(shí)現(xiàn)。

 public static Executor newExecutor(){
        return new MyNettyExecutor(new ThreadFactory() {
            @Override
            public Thread newThread(Runnable r) {
                return new Thread(r);
            }
        });
    }

我對future的認(rèn)識最開始源于Java的FutureTask框架，簡單來說，F(xiàn)utureTask是Future接口的一種實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)uture則是異步執(zhí)行的結(jié)果。
而promise，從接口注釋上來看，是一種可修改的Future

/**
 * Special {@link Future} which is writable.
 */

那么現(xiàn)在來看，一個(gè)異步結(jié)果的程序主要有下面幾步

生成promise對象

具體調(diào)用的地方傳入promise參數(shù)

異步調(diào)用完成后，設(shè)置promise為完成

返回future對象

其中，第三步是發(fā)生在異步調(diào)用里的，所以我們看到的順序其實(shí)就是1->2>4，讓我們來畫一張圖。

這其實(shí)可以用一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的例子來講述。

今天是小明女朋友的生日，小明想給她一個(gè)驚喜，于是想到了訂一個(gè)蛋糕給她，所以小明打電話給蛋糕店預(yù)定，店員回復(fù)他說：好的，我們知道了，制作好了會通知你的。于是小明就開開心心的打游戲去了。

在上面的例子中，預(yù)定蛋糕就是一個(gè)異步過程，我只要通知需要做這件事的人(execute)，并拿到回復(fù)(Future),然后就可以做其他事情了。然后過一段時(shí)間打電話詢問蛋糕做好沒(isDone)，如果沒做好，那就請他做好的時(shí)候通知我(listener)

所以現(xiàn)在我們有了異步執(zhí)行，還需要什么呢？

Future和Promise的定義接口

Promise實(shí)現(xiàn)

然后，我們理一下需要哪些接口

isDone 判斷任務(wù)是否完成

addListener

trySuccess 設(shè)置任務(wù)完成并通知所有l(wèi)istener

sync 同步方法，等待任務(wù)完成

首先定義接口

/*listener接口，提供complete方法**/
public interface MyFutureListener>  extends EventListener {

    void operationComplete(F future);
}
/*Future接口**/
public interface MyFuture {

    boolean isDone();

    MyFuture sync() throws InterruptedException ;

    MyFuture addListener(MyFutureListener> listener);


}
/*promise接口**/
public interface MyPromise extends MyFuture{

    boolean trySuccess();

    @Override
    MyPromise addListener(MyFutureListener> listener);


}

我們假設(shè)只有完成和未完成兩個(gè)狀態(tài)，Promise內(nèi)維護(hù)著這個(gè)狀態(tài)值(初始為null)，那么判斷是否完成只需要判斷這個(gè)值不為空就行了。

    private volatile Object result = null;

    @Override
    public boolean isDone() {
        return result != null;
    }

那么最簡單的success實(shí)現(xiàn)就是給這個(gè)對象賦值

    @Override
    public boolean trySuccess() {
        result = new Object();
        return true;
    }

當(dāng)然，這里很不嚴(yán)謹(jǐn)，我們后面再說。

上面我們定義了listener接口，這里要實(shí)現(xiàn)addListener方法

    private List>> listeners;

@Override
    public MyPromise addListener(MyFutureListener> listener) {
        synchronized (this) {
            if(listeners == null){
                listeners = new ArrayList>>();
                listeners.add(listener);
            }else {
                listeners.add(listener);
            }
        }
        if (isDone()){
            for (MyFutureListener f: listeners
                    ) {
                f.operationComplete(this);
            }
        }
        return this;
    }

然后完善下success方法,成功的時(shí)候調(diào)用每一個(gè)listener的complete方法。

@Override
    public boolean trySuccess() {
        result = new Object();

        for (MyFutureListener f: listeners
             ) {
            f.operationComplete(this);
        }

        return true;
    }

同步也很簡單，就是先判斷任務(wù)是否完成，沒有完成就wait一下。注意，wait之前我們要保持同步，引入synchronized原語。

@Override
    public MyFuture sync() throws InterruptedException {
        if (isDone()){
            return this;
        }
       
         synchronized (this){
            while (!isDone()) {
            waiters++;
                try {
                    wait();
                }finally {
                    waiters--;
                }
            }
        }
      
        return this;
    }

同理，需要有地方去喚醒它，我們繼續(xù)完善success方法,最終我們的trySuccess方法如下

private synchronized void checkNotify(){
        if (waiters > 0){
            notifyAll();
        }
    }

 @Override
    public boolean trySuccess() {
        result = new Object();
        checkNotify();
        for (MyFutureListener f: listeners
             ) {
            f.operationComplete(this);
        }

        return true;
    }

輪子造好了，是時(shí)候?qū)憘€(gè)demo測試一下

public class MyExecutorDemo {
    public static void main(String[] args) {

        MyFuture future = asyncHello().addListener((MyFutureListener>) future1 -> System.out.println("監(jiān)聽到完成"));
        if (future.isDone()){
            System.out.println("異步執(zhí)行完成");
        }else{
            try {
                future.sync();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    static MyFuture asyncHello(){
        Executor executor = MyNettyExecutor.newExecutor();
        final DefaultPromise promise = new DefaultPromise();
        executor.execute(() -> {
            System.out.println("Hello Async");
            try {
                //模擬一些操作
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            promise.trySuccess();
        });
        return promise;
    }
}

不可用于生產(chǎn)，這個(gè)Future/promise的設(shè)計(jì)僅僅為了說明異步執(zhí)行和結(jié)果，距離netty中的異步框架還缺少很多。

NULL值檢查，整個(gè)設(shè)計(jì)中均沒有對對象做NULL的檢查，容易引起NullPointException。

異常處理缺失，對可能失敗的地方做異常處理(這也是是否能用于生產(chǎn)的合格檢驗(yàn))

非完全異步，listener的通知沒有使用異步

待補(bǔ)充(以我現(xiàn)在的水平，暫時(shí)想不到)