在之前一篇博客中介紹了Future設計模式的設計思想以及具體實現,今天我們來講一下使用JDK原生的包如何實現。

　　JDK內置的Future主要使用到了Callable接口和FutureTask類。

　　Callable是類似於Runnable的接口，實現Callable接口的類和實現Runnable的類都是可被其他線程執行的任務。Callable接口的定義如下：

public interface Callable<V> {
    /**
     * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
     *
     * @return computed result
     * @throws Exception if unable to compute a result
     */
    V call() throws Exception;
}

　　Callable的類型參數是返回值的類型。例如：

Callable<Integer>表示一個最終返回Integer對象的異步計算。

　　Future保存異步計算的結果。實際應用中可以啟動一個計算，將Future對象交給某個線程，然後執行其他操作。Future對象的所有者在結果計算好之後就可以獲得它。Future接口具有下面的方法：

public interface Future<V> {
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    boolean isCancelled();
    boolean isDone();
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

　　第一個get方法的調用被阻塞，直到計算完成。如果在計算完成之前，第二個get方法的調用超時，拋出一個TimeoutException異常。如果運行該計算的線程被中斷，兩個方法都將拋出InterruptedException。如果計算已經完成，那麽get方法立即返回。

　　如果計算還在進行，isDone方法返回false；如果完成了，則返回true。

　　可以用cancel方法取消該計算。如果計算還沒有開始，它被取消且不再開始。如果計算處於運行之中，那麽如果mayInterrupt參數為true，它就被中斷。

　　FutureTask包裝器是一種非常便利的機制，同時實現了Future和Runnable接口。FutureTask有2個構造方法：

public FutureTask(Callable<V> callable) {
        if (callable == null)
            throw new NullPointerException();
        this.callable = callable;
        this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
    }

public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
    this.callable = Executors.callable(runnable, result);
    this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
}

　　通常，我們會使用Callable示例構造一個FutureTask對象，並將它提交給線程池進行處理，下面我們將展示這個內置的Future模式的使用。

public class RealData implements Callable<String> {
    private String param;
    public RealData(String param){
        this.param = param;
    }
    @Override
    public String call() throws Exception {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for(int i = 0 ; i< 10 ;i++){
            sb.append(param);
            try {
                Thread.sleep(100);
            }catch (InterruptedException e){
                
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

　　上述代碼實現了Callable接口，它的Call方法會構造我們需要的真實數據並返回，當然這個過程比較緩慢，這裏使用Thread.sleep()來模擬它：

public class FutureMain {
    public static void main(String[] args)
            throws ExecutionException, InterruptedException {
        //構造FutureTask
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(new RealData("xxx"));
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
        //執行FutureTask，發送請求
        //在這裏開啟線程進行RealData的call()執行
        executorService.submit(futureTask);

        System.out.println("請求完畢。。。");
        try {
            //這裏可以進行其他額外的操作，這裏用sleep代替其他業務的處理
            Thread.sleep(200);
        }catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //獲取call()方法的返回值
        //如果此時call()方法沒有執行完成，則依然會等待
        System.out.println("真實數據:"+futureTask.get());
    }
}

　　上述代碼就是使用Future模式的典型。構造FutureTask時使用Callable接口，告訴FutureTask我們需要的數據應該有返回值。然後將FutureTask提交給線程池，接下來我們不用關心數據是怎麽產生的，可以去做其他的業務邏輯處理，然後在需要的時候調用FutureTask.get()得到實際的數據。

　　Future模式在日常業務中處理復雜業務時會經常用到，希望大家都能掌握。

轉多線程設計模式 - Future模式之JAVA原生實現