目录
- 写在前面
- 1. Future模式异步回调大起底
- 1.1. 从泡茶的案例说起
- 1.2. 何为异步回调
- 1.2.1. 同步、异步、阻塞、非阻塞
- 1.2.2. 阻塞模式的泡茶案例图解
- 1.2.3. 回调模式的泡茶方法
- 1.3. 异步阻塞闷葫芦——join
- 1.3.1. 线程的join 合并
- 1.3.2. join 异步阻塞实例代码
- 1.3.3. join方法的详细介绍
- 1.4. 异步阻塞重武器——FutureTask系列类
- 1.4.1. Callable接口
- 1.4.2. FutureTask类初探
- 1.4.3. Future接口
- 1.4.4. FutureTask再次深入
- 1.4.5. 喝茶实例演进之——获取异步结果
- 1.4.6. FutureTask使用流程
- 1.5. Guava 的异步回调
- 1.5.1. 能力导入 —— FutureCallback
- 1.5.2. 能力扩展 —— ListenableFuture
- 1.5.3. ListenableFuture 实例从何而来
- 1.5.4. Guava异步回调的流程
- 1.5.5. 喝茶实例 —— 异步回调演进
- 写在最后
- 疯狂创客圈 Java 死磕系列
疯狂创客圈 Java 分布式聊天室【 亿级流量】实战系列之 -17【 博客园 总入口 】
源码IDEA工程获取链接:Java 聊天室 实战 源码
写在前面
大家好,我是作者尼恩。 目前和几个小伙伴一起,组织了一个高并发的实战社群【疯狂创客圈】。正在开始 高并发、亿级流程的 IM 聊天程序 学习和实战,此文是:
疯狂创客圈 Java 分布式聊天室【 亿级流量】实战系列之 -17
前面,已经完成一个高性能的 Java 聊天程序的四件大事:
完成了协议选型,选择了性能更佳的 Protobuf协议。具体的文章为: Netty+Protobuf 整合一:实战案例,带源码
介绍了 通讯消息数据包的几条设计准则。具体的文章为: Netty +Protobuf 整合二:protobuf 消息通讯协议设计的几个准则
解决了一个非常基础的问题,这就是通讯的 粘包和半包问题。具体的文章为:Netty 粘包/半包 全解 | 史上最全解读
前一篇文件,已经完成了 系统三大组成模块的组成介绍。 具体的文章为:Netty聊天程序(实战一):从0开始实战100w级流量应用
在设计客户端之前,发现一个非常重要的基础知识点,没有讲到。这个知识点就是异步回调。
由于异步回调使用频率是如此之高,所以不得不停下来,详细介绍一下。
1. Future模式异步回调大起底
随着移动互联网的蓬勃发展,业务架构也随之变得错综复杂,业务系统越来越多。打个简单的比方:之前一个业务只需要调取一次第三方接口,如今,该业务需调取多个甚至N个不同的第三方接口,获取N种上游数据。通常,我们处理方法是异步去调取这些接口。
问题就来了,如何获取处理异步调用的结果呢 ?
或者说,异步线程执行完成后,如何与发起线程交互呢?
这就涉及到线程的异步回调问题,这也是大流量高并发不可回避的问题。
首先,了解下同步、异步、阻塞、非阻塞、回调等相关概念;
其次,简单介绍java future和guava future相关技术,并通过示例代码进一步对其进行理解;
最后,对java future和guava future进行比较。
1.1. 从泡茶的案例说起
写到这里,尼恩就想到了在中学8年级的语文课。在课本中,有一篇华罗庚的课文——《统筹方法》,课文介绍的是统筹方法,该方法的主要目的是合理安排工作流程中的各道工序。
里边举了一个泡茶的例子。列出了三种泡茶的工序模型。在文中的三种工序流程中,有多重排列组合的模式。
工序模型一:顺序模式
洗好水壶,灌上凉水,放在火上;
等水开,洗茶壶、洗茶杯;
洗完茶杯后,泡茶喝。
工序模型二:并发模式
洗好水壶,灌上凉水,放在火上;
在等待水开的时间里,洗茶壶、洗茶杯;
等水开了,泡茶喝。
《统筹方法》这篇文章中,忽略了一个很很重要的问题: 就是等水开是一段数量级最大的时间,这个时间,远远超过了准备水、准备茶杯的时间。
从实际出发,为了不浪费等水开时间,尼恩在这里增加一个动作 —— 读书。并且,当水烧好后,通知作者停止读书,去泡茶喝。这就相当于回调模式。
工序模式三:回调模式
洗好水壶,灌上凉水,放在火上;
在等待水开的时间里,洗茶壶、洗茶杯;
在等水开的时间里,读书;
水开了,通知作者泡茶喝。
对比起来:顺序模式效率最低,回调模式效率最高。
以上三种模式泡茶喝的方式,使用Java,如何实现呢?
先来看一些基本的概念吧!
1.2. 何为异步回调
前面只是一个例子,对并发的主要模式进行形象的说明。
下面正式来说下常用的几个和并发相关的概念。
1.2.1. 同步、异步、阻塞、非阻塞
一:同步
所谓同步,就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回。也就是必须一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事。
单线程模式,就是绝对同步的。
二: 异步
异步首先必须是多线程模式。是指当前线程,向其他的异步线程发出调用指令。当前线程和异步线程,逻辑上同时执行。
三:阻塞
在异步的场景下,当前线程阻塞住,等待异步线程的执行结果。阻塞是指线程进入非可执行状态,在这个状态下,cpu不会给线程分配时间片,即线程暂停运行。
阻塞模式是效率比较低的,如果阻塞严重的话,相当于又回到了同步的时代。
四:非阻塞
非阻塞和阻塞的概念相对应,指在不能立刻得到结果之前,当前线程不会阻塞住,而会继续向下执行。
回调就是一种非阻塞的异步模式。并发线程通过回调,可以将结果返回给发起线程。除了回调,还有其他的非阻塞异步模式,比如消息通讯、信号量等等。
1.2.2. 阻塞模式的泡茶案例图解
阻塞模式的泡茶模型,对应到前面的第二种泡茶喝的工序模型。
在阻塞模式泡茶喝的模型中,有三条线程,他们分别是:
线程一:烧水线程
洗好水壶,灌上凉水,放在火上;
线程二:清洗线程
洗茶壶、洗茶杯;
线程三:主线程
分别启动烧水线程、清洗线程。等水开了,等水杯洗好了,然后泡茶喝。
具体如下图:
1.2.3. 回调模式的泡茶方法
前面提到,阻塞模式的效率不是最高的。
更高效率的是回调模式。主线程在等待的时间了,不是死等,而是去干读书的活儿。等其他两条线程完成后,通过回调方式,去完成泡茶的动作。
在回调模式泡茶喝的模型中,还是三条线程,他们的工作稍微有些变动:
线程一:烧水线程
洗好水壶,灌上凉水,放在火上;烧好水后,去执行泡茶回调。
线程二:清洗线程
洗茶壶、洗茶杯;清洗完成后,也去执行一下泡茶的动作。
线程三:主线程
分别启动烧水线程、清洗线程。然后去读书。
具体如下图:
严格来说,上图是经不起推敲的。
为啥呢? 那个泡茶喝回调方法,在执行的流程上,不属于主线程在执行。只是在业务逻辑上,泡茶喝这个动作与主线程上的其他动作,关联性更强。
上图,更好的理解方式是,尽量站在业务流程的角度去理解。
回调不是唯一的非阻塞方式。
还有线程间通信、信号量等等,很多的非阻塞方式。但是回调却是一种最好用的、也是开发中用的最多的线程间非阻塞的交互方式。
下面,从最原始的阻塞模式讲起,起底整个异步回调模式。
1.3. 异步阻塞闷葫芦——join
Java中,线程有一个join操作,也叫线程的合并。
join操作的作用,就是完成异步阻塞的工作——阻塞当前的线程,直到异步的并发线程的执行完成。
1.3.1. 线程的join 合并
如果线程A的执行过程中,通过B.join操作,合并B线程,叫做线程的合并。合并的重要特点之一是,线程A进入阻塞模式,直到B线程执行完成。
为了方便表达,模拟一下包工头的甲方和乙方。
将发起合并的线程A叫做甲方线程,被发起的线程B为乙方线程。
简单的说,线程合并就是——甲方等待乙方执行完成。换句话说,甲方将乙方线程合并到甲方线程。
在泡茶喝的例子中,主线程通过join操作,等待烧水线程和清洗线程。这就是一种异步阻塞。
具体如下图:
1.3.2. join 异步阻塞实例代码
先看实例,再看方法的详细介绍。
泡茶喝的异步阻塞版本,实现如下:
package com.crazymakercircle.coccurent;
import com.crazymakercircle.util.Print;
/**
* Created by 尼恩 at 疯狂创客圈
*/
public class JoinDemo {
public static final int SLEEP_GAP = 500;
public static String getCurThreadName() {
return Thread.currentThread().getName();
}
static class HotWarterThread extends Thread {
public HotWarterThread() {
super("** 烧水-Thread");
}
public void run() {
try {
Print.tcfo("洗好水壶");
Print.tcfo("灌上凉水");
Print.tcfo("放在火上");
//线程睡眠一段时间,代表烧水中
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
Print.tcfo("水开了");
} catch (InterruptedException e) {
Print.tcfo(" 发生异常被中断.");
}
Print.tcfo(" 运行结束.");
}
}
static class WashThread extends Thread {
public WashThread() {
super("$$ 清洗-Thread");
}
public void run() {
try {
Print.tcfo("洗茶壶");
Print.tcfo("洗茶杯");
Print.tcfo("拿茶叶");
//线程睡眠一段时间,代表清洗中
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
Print.tcfo("洗完了");
} catch (InterruptedException e) {
Print.tcfo(" 发生异常被中断.");
}
Print.tcfo(" 运行结束.");
}
}
public static void main(String args[]) {
Thread hThread = new HotWarterThread();
Thread wThread = new WashThread();
hThread.start();
wThread.start();
try {
// 合并烧水-线程
hThread.join();
// 合并清洗-线程
wThread.join();
Thread.currentThread().setName("主线程");
Print.tcfo("泡茶喝");
} catch (InterruptedException e) {
Print.tcfo(getCurThreadName() + "发生异常被中断.");
}
Print.tcfo(getCurThreadName() + " 运行结束.");
}
}
演示程序中有三条线程:
一条是主线程main;
一条是烧水线程“hThread”;
一条是清洗线程“wThread”;
main线程,调用了hThread.join()实例方法,合并烧水线程,也调用了 wThread.join()实例方法,合并清洗线程。
另外说明一下:hThread是这里的烧水线程实例的句柄,"** 烧水-Thread"是烧水线程实例的线程名称,两者不能混淆。
1.3.3. join方法的详细介绍
join的方法应用场景:异步阻塞场景。
具体来说:甲方(发起线程)的调用乙方(被发起线程)的join方法,等待乙方执行完成;如果乙方没有完成,甲方阻塞。
join是Thread类的一个实例方法,使用的方式大致如下:
// 合并烧水-线程
hThread.join();
// 合并清洗-线程
wThread.join();
实际上,join方法是有三个重载版本:
(1)void join(): 等待乙方线程执行结束,甲方线程重启执行。
(2)void join(long millis): 等待乙方线程执行一段时间,最长等待时间为 millis 毫秒。超过millis 毫秒后,不论乙方是否结束,甲方线程重启执行。
(3)void join(long millis, int nanos): 等待乙方线程执行一段时间,最长等待时间为 millis 毫秒,加nanos 纳秒。超过时间后,不论乙方是否结束,甲方线程重启执行。
强调一下容易混淆的几点:
(1)join方法是实例方法,需要使用线程句柄去调用,如thread.join();
(2)执行到join代码的时候,不是thread所指向的线程阻塞,而是当前线程阻塞;
(3)thread线程代表的是被合并线程(乙方),当前线程阻塞线程(甲方)。当前线程让出CPU,进入等待状态。
(4)只有等到thread线程执行完成,或者超时,当前线程才能启动执行。
join合并有一个很大的问题,就是没有返回值。
如果烧水线程的水有问题,或者烧水壶坏了,mian线程是没有办法知道的。
如果清洗线程的茶杯有问题,清洗不来了,mian线程是没有办法知道的。
形象的说,join线程就是一个闷葫芦。
还是异步阻塞,但是需要获得结果,怎么办呢?
可以使用java 的FutureTask 系列类。
1.4. 异步阻塞重武器——FutureTask系列类
FutureTask相关的类型,处于java.util.concurrent包中,不止一个类,是一个系列。同时,这也是Java语言在1.5 版本之后提供了一种的新的多线程使用方法。
1.4.1. Callable接口
我们知道,异步线程的一个重要接口是Runnable,这里执行异步线程的业务代码。但是,Runnable的run方法有一个问题,它是没有返回的。
因此,Runnable不能用在需要有异步返回值的异步场景。
Java语言在1.5 版本之后重新定义了一个新的、类似Runnable的接口,Callable接口,将run方法改为了call方法,并且带上了返回值。
Callable的代码如下:
package java.util.concurrent;
@FunctionalInterface
public interface Callable {
V call() throws Exception;
}
Callable接口位于java.util.concurrent包中,Callable接口是一个泛型接口。也是一个“函数式接口”。唯一的抽象方法call有返回值,返回值类型为泛型形参类型。call抽象方法还有一个Exception的异常声明,容许方法的实现版本内部的异常不经过捕获。
Callable接口类似于Runnable。不同的是,Runnable的唯一抽象方法run没有返回值,也没有强制审查异常的异常声明。比较而言,Callable接口的功能更强大一些。
有一个异想天开的问题:
作为新版的Callable接口实例,能否作为Thread线程实例的target来使用呢?
答案是不能。
Callable接口与Runnable接口之间没有任何的继承关系,而且二者唯一方法在的名字上也不同。Callable接口实例没有办法作为Thread线程实例的target来使用。
我们知道,java里边的线程类型,就是Thread。Callable需要异步执行,就需要和Thread建立联系。java提供了一个搭桥的角色——FutureTask类。
1.4.2. FutureTask类初探
顾名思义,这个是一个未来执行的任务,就相当于新线程所执行的操作。
FutureTask 类也位于 java.util.concurrent包。
FutureTask类 构造函数的参数为 Callable,并且间接的继承了Runnable接口。其构造器代码如下:
public FutureTask(Callable callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
到了这里,FutureTask类的作用就大致明白了。
如果还不明白,看一段实例代码:
Callable hJob = new HotWarterJob();
FutureTask hTask =
new FutureTask(hJob);
Thread hThread = new Thread(hTask, "** 烧水-Thread");
FutureTask就像一座位于Callable与Thread之间的桥。FutureTask 封装一个Callable,然后自身又作为Thread线程的target。
FutureTask还有一个十分重要的贡献。
Thread线程执行过程中,异步线程的代码逻辑在Callable的call方法中,而call方法返回的结果,则需要通过 FutureTask 去获取。
好了,这下就应该基本清楚了。
总结一下FutureTask这个媒婆的作用:
(1)负责牵线
(2)通过媒婆取得结果
为了完成这个两个伟大的使命,FutureTask有个相对比较复杂的继承关系,具体如下图:
首先,FutureTask实现了一个接口——RunnableFuture接口,而该RunnableFuture接口继承了Runnable接口和Future接口。
Runnable接口我们很熟悉,就是那个java 线程Runnable,代表异步线程的代码逻辑。
Future接口又是啥呢?
提前剧透下,这个接口,就是用来获取异步线程结果的。
Future接口和Runnable接口一样,都是牛气冲天的接口。 而FutureTask 间接的实现这个两大接口。
正因为FutureTask能够有两个很牛逼的爹,所以自己家才很牛逼。
FutureTask 既能当做一个Runnable 作为 target ,直接被Thread执行;也能作为Future用来去取得Callable的计算结果。
1.4.3. Future接口
Future接口这个不是一个复杂的接口,梳理一下,主要提供了3大功能:
(1)获取并发的任务完成后的执行结果。
(2)能够取消并发执行中的任务;
(3)判断并发任务是否执行完成;
当然,第一点是最为常用的。也是这个接口的最初使命。
Future接口的代码如下:
package java.util.concurrent;
public interface Future {
boolean cancel(boolean mayInterruptRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
对Future接口的方法,详细说明如下:
V get() :获取并发任务执行的结果。注意,这个方法是阻塞性的。如果并发任务没有执行完成,调用此方法的线程会一直阻塞,直到并发任务执行完成。
V get(Long timeout , TimeUnit unit) :获取并发任务执行的结果。也是阻塞性的,但是会有阻塞的时间限制,如果阻塞时间超过设定的timeout时间,该方法将抛出异常。
boolean isDone():获取并发任务的执行状态。如果任务执行结束,返回true。
boolean isCancelled():获取并发任务的取消状态。如果任务完成前被取消,则返回true。
boolean cancel(boolean mayInterruptRunning):取消并发任务的执行。
1.4.4. FutureTask再次深入
说完了FutureTask的两个爹,再来到FutureTask自身。
在FutureTask内部,又有哪些成员和方法,具体的执行并发任务、异步获取任务结果的呢?
首先,FutureTask内部有一个 Callable类型的成员:
private Callable callable;
这个callable实例属性,是构造器传进来的。用来保存并发执行的 Callable类型的任务。callable实例属性,是构造器强制性的,必须要在FutureTask实例构造的时候进行初始化。
其次,FutureTask内部有一个run方法。
这个run方法,是Runnable接口在FutureTask内部的实现。在这个run方法其中,会执行到callable成员的call方法。执行完成后,结果如何提供出去呢?这就是到了最后一点。
最后,FutureTask内部有另一个 Object 类型的重要成员——outcome实例属性:
private Object outcome;
掐指一算,就知道这个outcome属性,是用来保存callable成员call方法的执行结果。FutureTask类run方法执行完成callable成员的call方法后,会将结果保存在outcome实例属性,供FutureTask类的get实例方法获取。
好了,重要将这个媒婆介绍完了。
如果还没有清楚,不要紧,看一个实例就一目了然了。
1.4.5. 喝茶实例演进之——获取异步结果
回顾一下,前面的join闷葫芦合并阻塞有一个很大的问题,就是没有返回值。
如果烧水线程的水有问题,或者烧水壶坏了,mian线程是没有办法知道的。
如果清洗线程的茶杯有问题,清洗不来了,mian线程是没有办法知道的。
为了演示结果,给主类增加两个成员:
static boolean warterOk = false;
static boolean cupOk =false;
代表烧水成功和清洗成功。初始值都为false。
烧水线程、清洗线程执行完后,都需要返回结果。 主线程获取后,保存在上面的两个主类成员中。
废话不多说,看代码:
package com.crazymakercircle.coccurent;
import com.crazymakercircle.util.Print;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
/**
* Created by 尼恩 at 疯狂创客圈
*/
public class JavaFutureDemo
{
public static final int SLEEP_GAP = 500;
public static String getCurThreadName()
{
return Thread.currentThread().getName();
}
static class HotWarterJob implements Callable //①
{
@Override
public Boolean call() throws Exception //②
{
try
{
Print.tcfo("洗好水壶");
Print.tcfo("灌上凉水");
Print.tcfo("放在火上");
//线程睡眠一段时间,代表烧水中
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
Print.tcfo("水开了");
} catch (InterruptedException e)
{
Print.tcfo(" 发生异常被中断.");
return false;
}
Print.tcfo(" 运行结束.");
return true;
}
}
static class WashJob implements Callable
{
@Override
public Boolean call() throws Exception
{
try
{
Print.tcfo("洗茶壶");
Print.tcfo("洗茶杯");
Print.tcfo("拿茶叶");
//线程睡眠一段时间,代表清洗中
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
Print.tcfo("洗完了");
} catch (InterruptedException e)
{
Print.tcfo(" 清洗工作 发生异常被中断.");
return false;
}
Print.tcfo(" 清洗工作 运行结束.");
return true;
}
}
static boolean warterOk = false;
static boolean cupOk =false;
public static void drinkTea()
{
if (warterOk && cupOk)
{
Print.tcfo("泡茶喝");
}
else if (!warterOk)
{
Print.tcfo("烧水失败,没有茶喝了");
}
else if (!cupOk)
{
Print.tcfo("杯子洗不了,没有茶喝了");
}
}
public static void main(String args[])
{
Callable hJob = new HotWarterJob();//③
FutureTask hTask =
new FutureTask(hJob);//④
Thread hThread = new Thread(hTask, "** 烧水-Thread");//⑤
Callable wJob = new WashJob();//③
FutureTask wTask =
new FutureTask(wJob);//④
Thread wThread = new Thread(wTask, "$$ 清洗-Thread");//⑤
hThread.start();
wThread.start();
Thread.currentThread().setName("主线程");
try
{
warterOk = hTask.get();
cupOk = wTask.get();
// hThread.join();
// wThread.join();
drinkTea();
} catch (InterruptedException e)
{
Print.tcfo(getCurThreadName() + "发生异常被中断.");
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
Print.tcfo(getCurThreadName() + " 运行结束.");
}
}
1.4.6. FutureTask使用流程
借助上面的喝茶实例代码,说明一下通过FutureTask获取异步结果的流程步骤:
(1)异步代码逻辑需要继承Callable,通过call方法返回具体的值
static class WashJob implements Callable
{
@Override
public Boolean call() throws Exception
{
//..业务代码,并且有返回值
}
(3)从异步逻辑到异步线程,需要媒婆类FutureTask搭桥
Callable hJob = new HotWarterJob();//异步逻辑
FutureTask hTask =
new FutureTask(hJob);//媒婆实例
Thread hThread = new Thread(hTask, "** 烧水-Thread");//异步线程
FutureTask和Callable都是泛型类,泛型参数表示返回结果的类型。所以,在使用的时候,俩个类型的泛型参数一定需要一致的。
(3)取得异步线程的执行结果,也需要FutureTask 媒婆实例做下二传
warterOk = hTask.get();
通过FutureTask 实例的get方法,可以获取线程的执行结果。
三步至此,结果到手。
总结一下,FutureTask 比 join 线程合并高明,能取得异步线程的结果。
但是,也就未必高明到哪里去了。为啥呢?
因为,通过FutureTask的get方法,获取异步结果时,主线程也会被阻塞的。这一点,FutureTask和join也是一致的,他们俩都是异步阻塞模式。
异步阻塞的效率是比较低的,被阻塞的主线程,不能干任何事情,唯一能干的,就是在傻傻等待。
如果想提高效率,需要用到非阻塞模式。这里只讲回调模式的非阻塞,其他模式的非阻塞,请关注疯狂创客圈的后续文章。
原生Java,除了阻塞模式的获取结果,并没有实现非阻塞模式的异步回调。如果需要用到异步回调,得引入一些额外的框架。
1.5. Guava 的异步回调
在非常著名的google 提供的扩展包 Guava中,提供了一种异步回调的解决方案。
为了实现异步回调,Guava 对Java的Future 异步模式进行能力导入:
(1)导入了一个新的接口 FutureCallback,代表回调执行的业务逻辑
(2)对Java并发包中的 Future 接口进行了扩展,将回调逻辑作为监听器绑定到异步线程
1.5.1. 能力导入 —— FutureCallback
FutureCallback 是一个新增的接口,用来填写回调逻辑。这个接口,是在实际开发中编程使用到的。回调的代码,编写在它的实现类中。
FutureCallback拥有两个回调方法:
(1)onSuccess ,在异步线程执行成功回调
(2)onFailure,在异步线程抛出异常时回调
FutureCallback的源码如下:
public interface FutureCallback {
void onSuccess(@Nullable V var1);
void onFailure(Throwable var1);
}
1.5.2. 能力扩展 —— ListenableFuture
如果将回调方法,绑定到异步线程去呢?
Guava中,有一个非常关键的角色,ListenableFuture。看名称,就能对应出它与Java 中的原生接口的亲戚关系。
如果没有猜错,这个接口是 Guava 对java 的Future接口的扩展。
来看看 ListenableFuture接口的源码,如下:
package com.google.common.util.concurrent;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Future;
public interface ListenableFuture extends Future {
void addListener(Runnable var1, Executor var2);
}
前面讲到,通过Java的Future接口,可以阻塞取得异步的结果。在这个基础上,ListenableFuture增加了一个方法 —— addListener 。
这个方法的作用,就是将前一小节的FutureCallback 回调逻辑,绑定到异步线程上。 可以是,addListener 不直接在实际编程中使用。这个方法只在Guava内部使用,如果对它感兴趣,可以查看Guava源码。
既然addListener 方法不能直接使用,那么,在实际编程中,如何将 FutureCallback 回调逻辑绑定到异步线程呢?
不慌,办法总是有的。
需要用到Guava的Futures 工具类。这个类有一个addCallback 静态方法,将ListenableFuture 的实例和FutureCallback 的回调实例,进行绑定。
绑定的示意代码如下:
Futures.addCallback( hFuture , new FutureCallback()
{
public void onSuccess(Boolean r)
{
//成功时候的回调逻辑
}
public void onFailure(Throwable t)
{
//异常时候的回调逻辑
}
});
1.5.3. ListenableFuture 实例从何而来
从上文已知,原生java的Future接口的实例,一种方法是——直接构建媒婆类FutureTask的实例,就是Future接口的实例。
当然,还有第二种方法,就是通过线程池获取Future接口的实例。具体的做法是向Java线程池提交异步任务,包括Runnable或者Callable实例。
方法如下:
Future hTask = pool.submit(hJob);
Future wTask = pool.submit(wJob);
注意,pool 是一个Java 线程池。
如果要获取Guava的ListenableFuture 实例,主要是通过类似上面的第二种方式——向线程池提交任务的异步任务的方式获取。不过,用到的线程池,是Guava的线程池,不是Java的线程池。
Guava线程池,而是对Java线程池的一种装饰。
两种线程池的创建代码,具体如下:
//java 线程池
ExecutorService jPool =
Executors.*newFixedThreadPool*(10);
//guava 线程池
ListeningExecutorService gPool =
MoreExecutors.*listeningDecorator*(jPool);
有了Guava的线程池之后,就可以通过提交任务,来获取ListenableFuture 实例了。代码如下 :
ListenableFuture hFuture = gPool.submit(hJob);
关于Gava的线程池,请关注【疯狂创客圈】的线程池的博客文章。
1.5.4. Guava异步回调的流程
总结一下,Guava异步回调的流程如下:
第一步:创建Java的 Callable的异步任务实例。实例如下:
Callable hJob = new HotWarterJob();//异步任务Callable wJob = new WashJob();//异步任务
异步任务也可以是Runnable类型。
第二步: 获取Guava线程池
//java 线程池
ExecutorService jPool =
Executors.*newFixedThreadPool*(10);
//guava 线程池
ListeningExecutorService gPool =
MoreExecutors.*listeningDecorator*(jPool);
第三步: 提交异步任务到Guava线程池,获取ListenableFuture 实例
ListenableFuture hFuture = gPool.submit(hJob);
第四步:创建回调的 FutureCallback 实例,通过Futures.addCallback,将回调逻辑绑定到ListenableFuture 实例。
Futures.*addCallback*( hFuture , new FutureCallback()
{
public void onSuccess(Boolean r)
{
//成功时候的回调逻辑
}
public void onFailure(Throwable t)
{
//异常时候的回调逻辑
}
});
完成以上四步,当异步逻辑执行完成后,就会回调FutureCallback 实例中的回调代码。
1.5.5. 喝茶实例 —— 异步回调演进
已经对喝茶实例的代码非常熟悉下,下面是Guava的异步回调的演进版本,代码如下:
package com.crazymakercircle.coccurent;
import com.crazymakercircle.util.Print;
import com.google.common.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.*;
/**
* Created by 尼恩 at 疯狂创客圈
*/
public class GuavaFutureDemo
{
public static final int SLEEP_GAP = 500;
public static String getCurThreadName()
{
return Thread.currentThread().getName();
}
static class HotWarterJob implements Callable //①
{
@Override
public Boolean call() throws Exception //②
{
try
{
Print.tcfo("洗好水壶");
Print.tcfo("灌上凉水");
Print.tcfo("放在火上");
//线程睡眠一段时间,代表烧水中
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
Print.tcfo("水开了");
} catch (InterruptedException e)
{
Print.tcfo(" 发生异常被中断.");
return false;
}
Print.tcfo(" 运行结束.");
return true;
}
}
static class WashJob implements Callable
{
@Override
public Boolean call() throws Exception
{
try
{
Print.tcfo("洗茶壶");
Print.tcfo("洗茶杯");
Print.tcfo("拿茶叶");
//线程睡眠一段时间,代表清洗中
Thread.sleep(SLEEP_GAP);
Print.tcfo("洗完了");
} catch (InterruptedException e)
{
Print.tcfo(" 清洗工作 发生异常被中断.");
return false;
}
Print.tcfo(" 清洗工作 运行结束.");
return true;
}
}
static boolean warterOk = false;
static boolean cupOk = false;
public synchronized static void drinkTea()
{
if (warterOk && cupOk)
{
Print.tcfo("泡茶喝");
}
else if (!warterOk)
{
Print.tcfo("烧水失败,没有茶喝了");
}
else if (!cupOk)
{
Print.tcfo("杯子洗不了,没有茶喝了");
}
}
public static void main(String args[])
{
Thread.currentThread().setName("主线程");
Callable hJob = new HotWarterJob();//③
Callable wJob = new WashJob();//③
//java 线程池
ExecutorService jPool =
Executors.newFixedThreadPool(10);
//guava 线程池
ListeningExecutorService gPool =
MoreExecutors.listeningDecorator(jPool);
ListenableFuture hFuture = gPool.submit(hJob);
Futures.addCallback(hFuture, new FutureCallback()
{
public void onSuccess(Boolean r)
{
if (r)
{
warterOk = true;
drinkTea();
}
else
{
Print.tcfo("烧水失败,没有茶喝了");
}
}
public void onFailure(Throwable t)
{
Print.tcfo("烧水失败,没有茶喝了");
}
});
ListenableFuture wFuture = gPool.submit(wJob);
Futures.addCallback(wFuture, new FutureCallback()
{
public void onSuccess(Boolean r)
{
if (r)
{
cupOk = true;
drinkTea();
}
else
{
Print.tcfo("清洗失败,没有茶喝了");
}
}
public void onFailure(Throwable t)
{
Print.tcfo("杯子洗不了,没有茶喝了");
}
});
try
{
Print.tcfo("读书中......");
Thread.sleep(100000);
} catch (InterruptedException e)
{
Print.tcfo(getCurThreadName() + "发生异常被中断.");
}
Print.tcfo(getCurThreadName() + " 运行结束.");
gPool.shutdown();
}
}
本文已经太长,还有很多内容
未完待续
写在最后
为什么说异步回调是如此的重要呢 ? 因为高并发编程,到处都用到Future模式和Callback模式。
下一篇:Netty 中的Future 回调实现与线程池详解。这个也是一个非常重要的基础篇。
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