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Java多線程基礎(chǔ)（十一）——Future模式

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摘要：一定義模式用來獲取線程的執(zhí)行結(jié)果。案例中的類就是參與者參與者接受請(qǐng)求，然后創(chuàng)建線程進(jìn)行異步處理。參與者會(huì)立即返回以的形式。虛擬數(shù)據(jù)參與者是用來統(tǒng)一代表參與者與參與者。

一、定義

Future模式用來獲取線程的執(zhí)行結(jié)果。在Thread-Per-Message模式中，如果調(diào)用一個(gè)線程異步執(zhí)行任務(wù)，沒有辦法獲取到返回值，就像：
host.request(10,"A");
而Future模式送出請(qǐng)求后，馬上就要獲取返回值，就像：
Data data=host.request(10,"A");
但是上述的返回值并不是程序的執(zhí)行結(jié)果，因?yàn)榫€程是異步的，主線程調(diào)用該該方法時(shí)，異步線程可能才剛剛啟動(dòng)。需要一段時(shí)間后像下面這樣獲取執(zhí)行結(jié)果：
data.getContent();

二、模式案例

Data接口/實(shí)現(xiàn)：

public interface Data {
    public abstract String getContent();
}
public class RealData implements Data {
    private final String content;
    public RealData(int count, char c) {
        System.out.println("        making RealData(" + count + ", " + c + ") BEGIN");
        char[] buffer = new char[count];
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            buffer[i] = c;
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        System.out.println("        making RealData(" + count + ", " + c + ") END");
        this.content = new String(buffer);
    }
    public String getContent() {
        return content;
    }
}
public class FutureData implements Data {
    private RealData realdata = null;
    private boolean ready = false;
    public synchronized void setRealData(RealData realdata) {
        if (ready) {
            return;
        }
        this.realdata = realdata;
        this.ready = true;
        notifyAll();
    }
    public synchronized String getContent() {
        while (!ready) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        return realdata.getContent();
    }
}

Host類：

public class Host {
    public Data request(final int count, final char c) {
        System.out.println("    request(" + count + ", " + c + ") BEGIN");
        final FutureData future = new FutureData();
        new Thread() {
            public void run() {
                RealData realdata = new RealData(count, c);
                future.setRealData(realdata);
            }
        }.start();
        System.out.println("    request(" + count + ", " + c + ") END");
        return future;
    }
}

執(zhí)行：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main BEGIN");
        Host host = new Host();
        Data data1 = host.request(10, "A");
        Data data2 = host.request(20, "B");
        Data data3 = host.request(30, "C");
?
        System.out.println("main otherJob BEGIN");
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        System.out.println("main otherJob END");
        System.out.println("data1 = " + data1.getContent());
        System.out.println("data2 = " + data2.getContent());
        System.out.println("data3 = " + data3.getContent());
        System.out.println("main END");
    }
}
三、模式講解

Future模式的角色如下：

Client（委托人）參與者

Client參與者會(huì)向Host參與者送出請(qǐng)求（request），Client參與者會(huì)馬上得到VirtualData，作為請(qǐng)求結(jié)果的返回值。（案例中的Main類就是Client）

Host參與者

Host參與者接受請(qǐng)求（request），然后創(chuàng)建線程進(jìn)行異步處理。Host參與者會(huì)立即返回Future（以VirturalData的形式）。

VirtualData（虛擬數(shù)據(jù)）參與者

VirtualData是用來統(tǒng)一代表Future參與者與RealData參與者。（案例中Data接口就是VirtualData參與者）

RealData（實(shí)際數(shù)據(jù)）參與者

RealData表示實(shí)際的數(shù)據(jù)。

Future參與者

Future參與者包含獲取實(shí)際的數(shù)據(jù)和設(shè)置實(shí)際數(shù)據(jù)的方法。Host類會(huì)創(chuàng)建該對(duì)象，當(dāng)異步線程處理完成時(shí)，會(huì)調(diào)用Future的設(shè)置數(shù)據(jù)的方法。

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