Java多线程实现异步调用

原文地址：Java多线程实现异步调用 作者：chuansir

在JAVA平台,实现异步调用的角色有如下三个角色:调用者 提货单   真实数据

一个调用者在调用耗时操作,不能立即返回数据时,先返回一个提货单.然后在过一断时间后凭提货单来获取真正的数据.

去蛋糕店买蛋糕，不需要等蛋糕做出来（假设现做要很长时间），只需要领个提货单就可以了（去干别的事情），等到蛋糕做好了，再拿提货单取蛋糕就可以了。

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(200);
         } 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");
     }
}

 这里的main类就相当于“顾客”，host就相当于“蛋糕店”，顾客向“蛋糕店”定蛋糕就相当于“发请求request”，返回的数据data是FutureData的实例，就相当于提货单，而不是真正的“蛋糕”。在过一段时间后（sleep一段时间后），调用data1.getContent()，也就是拿提货单获取执行结果。

下面来看一下，顾客定蛋糕后，蛋糕店做了什么：

public class Host {
     public Data request(final int count, final char c) {
         System.out.println("request(" + count + ", " + c + ") BEGIN");

         // (1) 建立FutureData的实体
         final FutureData future = new FutureData();

         // (2) 为了建立RealData的实体，启动新的线程
         new Thread() {
             public void run() {
              //在匿名内部类中使用count、future、c。
                 RealData realdata = new RealData(count, c);
                 future.setRealData(realdata);
             }
         }.start();

         System.out.println("request(" + count + ", " + c + ") END");

         // (3) 取回FutureData实体，作为传回值
         return future;
     }
}

  host("蛋糕店")在接到请求后，先生成了“提货单”FutureData的实例future，然后命令“蛋糕师傅”RealData去做蛋糕，realdata相当于起个线程去做蛋糕了。然后 host返回给顾客的仅仅是“提货单”future，而不是蛋糕。当蛋糕做好后， 蛋糕师傅才能给对应的“提货单”蛋糕，也就是future.setRealData(realdata)。

  

下面来看看蛋糕师傅是怎么做蛋糕的：

建立一个字符串，包含count个c字符，为了表现出犯法需要花费一些时间，使用了sleep。

 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(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
             }
         }
         System.out.println("making RealData(" + count + ", " + c + ") END");
         this.content = new String(buffer);
     }
     public String getContent() {
         return content;
     }
}

     现在来看看“提货单”future是怎么与蛋糕"content"对应的:

 

public class FutureData implements Data {   

     private RealData realdata = null;
     private boolean ready = false;

     public synchronized void setRealData(RealData realdata) {
         if (ready) {
             return;     // 防止setRealData被调用两次以上。
         }
         this.realdata = realdata;
         this.ready = true;
         notifyAll();
     }
     public synchronized String getContent() {
         while (!ready) {
             try {
                 wait();
             } catch (InterruptedException e) {
             }
         }
         return realdata.getContent();
     }
}

   顾客做完自己的事情后，会拿着自己的“提货单”来取蛋糕：

  

System.out.println("data1 = " + data1.getContent());  

 

 这时候如果蛋糕没做好，就只好等了：

 

while (!ready) {   

             try {
                 wait();
             } catch (InterruptedException e) {
             }
//等做好后才能取到
return realdata.getContent();

   程序分析

 

   对于每个请求，host都会生成一个线程，这个线程负责生成顾客需要的“蛋糕”。在等待一段时间以后，如果蛋糕还没有做好，顾客还必须等待。直到“蛋糕被做好”，也就是

future.setRealData(realdata); 执行以后，顾客才能拿走蛋糕。

   每个线程只是专门负责制作特定顾客所需要的“蛋糕”。也就是顾客A对应着蛋糕师傅A，顾客B对应着蛋糕师傅B。即使顾客B的蛋糕被先做好了，顾客A也只能等待蛋糕师傅A把蛋糕做好。换句话说，顾客之间没有竞争关系。

   类FutureData的两个方法被设置为synchronized，实际上蛋糕师傅A与顾客A之间的互斥关系，也就是顾客A必须等待蛋糕师傅A把蛋糕做好后，才能拿走，而与蛋糕师傅B是否做好了蛋糕没有关系。