java-23种设计模式-Future模式

Future模式是多线程开发中非常常见的一种设计模式。
它的核心思想是异步调用。当我们需要调用一个函数方法时。如果这个函数执行很慢,那么我们就要进行等待。

但有时候,我们可能并不急着要结果。因此,我们可以让被调用者立即返回,让他在后台慢慢处理这个请求。对于调用者来说,则可以先处理一些其他任务,在真正需要数据的场合再去尝试获取需要的数据。

就像我们在网上购物，你买了一个包之后会给你生成一个电子的订单凭证，你只需要持有凭证等待包送过来就行了，这期间你可以做其他你想做的事情。

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。

2 Future模式和非Future模式的区别

在传统的同步方法中调用一些耗时的程序，需要等待一个方法完成后才能进行下一步。而Future模式中客户端调用完成后并不急于去做处理，而去调用其他的业务，这样充分利用了时间，这就是Future模式的核心。

image.png

3 Future模式的主要成员

Main：系统启动，调用client发送请求。
Client：返回Data对象，立即返回FutureData，并开启ClientThread线程装配RealData。
Data：返回数据的接口。
FutureData：Future数据构造快，但是是一个虚拟的数据，需要装配RealData。
RealData：真实数据。
4 Future模式的简单实现

Data接口，这个是客户端希望得到的数据

public interface Data {
    public String getResult();
}

RealData是最终需要使用的数据模型，使用sleep()模拟构造过程。

    public final String result;


    public RealData(String result) {
        System.out.println("RealData start " + System.currentTimeMillis());
        //模拟构造时间长
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0;i<10;i++){
            sb.append(result);
            try{
                Thread.sleep(4000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("RealData end " + System.currentTimeMillis());
        this.result = sb.toString();
    }

    @Override
    public String getResult() {
        return result;
    }
}

FutureData实现一个快速返回RealData包装
public class FutureData implements Data {
public RealData realData = null;
public boolean isReady = false;

public synchronized void setRealData(RealData realData){
    if (isReady){
        return;
    }
    this.realData = realData;
    isReady = true;
    this.notifyAll();    //realData已经被注入 通知getResult启动
}


@Override
public synchronized String getResult() {
    while (!isReady){
        try {
            System.out.println("wait start " + System.currentTimeMillis());
            this.wait();     //等待realData被注入
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    System.out.println("wait end " + System.currentTimeMillis());
    return realData.result;
}

客户端主要实现获取FutureData，开启构造RealData线程。
main方法调用发起请求。
public class Client {

public  Data request(final String queryStr){
    final FutureData future = new FutureData();
    new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            System.out.println("run start " + System.currentTimeMillis());
            RealData realData = new RealData(queryStr);
            System.out.println("run end " + System.currentTimeMillis());
            future.setRealData(realData);
        }
    }.start();
    //立即返回futureData
    return future;
}

public static void main(String[] args) {
    Client client = new Client();
    //返回的futureData
    Data data = client.request("name");
    System.out.println("请求完成");
    try{
        Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("main end");
    System.out.println(System.currentTimeMillis());
    System.out.println("真实数据"+data.getResult());
}

作者本人也是将近十年码农了，码字不易，如果看了有用就点个喜欢个作者，作者会继续跟新一些技术问题哦