java中的異步處理和Feature接口(一)

背景介紹
想象這樣一個場景：你可能但願爲你的法國客戶提供指定主題的熱點報道。爲實現這一功能，你須要向 谷歌或者Twitter的API請求全部語言中針對該主題最熱門的評論，可能還須要依據你的內部算法 對它們的相關性進行排序。以後，你可能還須要使用谷歌的翻譯服務把它們翻譯成法語，甚至 利用谷歌地圖服務定位出評論做者的位置信息，最終將全部這些信息彙集起來，呈如今你的網站上。

 

典型的「混聚」式應用

在這種「混聚」應用式的應用中，咱們的應用可能會有如下兩種需求：

因爲咱們調用的許多都是外部提供的接口，極有可能出現因爲某些外部網絡服務發生響應慢的狀況。在這種狀況下，咱們可能但願依舊能爲用戶提供部分信息，好比提供帶問號標記的通用地圖，以文本的方式顯示信息，而不是呆呆地顯示一片空白屏幕，直到地圖服務器返回結果或者超時退出。

要實現相似的服務，你須要與互聯網上的多個Web服務通訊。但是，你並不但願由於等待某 些服務的響應，阻塞應用程序的運行，浪費數十億寶貴的CPU時鐘週期。好比，不要由於等待 Facebook的數據，暫停對來自Twitter的數據處理。

以上兩種場景體現了多任務程序設計的另外一面。若是你的主要目標是在同一個CPU上執 行幾個鬆耦合的任務，充分利用CPU的核，讓其足夠忙碌，從而最大化程序的吞吐量，那麼你其實真正想作的是避免由於等待遠程服務的返回，或者對數據庫的查詢，而阻塞線程的執行， 浪費寶貴的計算資源，由於這種等待的時間極可能至關長。這時就須要用到異步處理，在Java 5中提供的Future接口和在Java 8 中的新版實現CompletableFuture，就是處理這種狀況的利器。

Feature接口
Future接口在Java 5中被引入，設計初衷是對未來某個時刻會發生的結果進行建模。它建模 了一種異步計算，返回一個執行運算結果的引用，當運算結束後，這個引用被返回給調用方。在 Future中觸發那些潛在耗時的操做把調用線程解放出來，讓它能繼續執行其餘有價值的工做， 再也不須要呆呆等待耗時的操做完成。

Feature接口和Tread的區別
Future的優勢是它比 更底層的Thread更易用。要使用Future，一般你只須要將耗時的操做封裝在一個Callable對 象中，再將它提交給ExecutorService，就萬事大吉了。

Feature接口示例
下面是一個Feature的demo示例：

public void testFeature() {
//建立Executor- Service，通 過它你能夠 向線程池提 交任務
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
//向Executor- Service提交一個 Callable對象
final Future<Double> futureRate = executor.submit(new Callable<Double>() {
public Double call() {
//以異步方式在新的線程中執行耗時的操做
return doSomeLongComputation();
}
});
//異步操做進行的同時你能夠作其餘的事情
doSomethingElse();

try {
//獲取異步操做的結果，若是最終被阻塞，沒法獲得結果，那麼在最多等待1秒鐘以後退出
Double result = future.get(1, TimeUnit.SECONDS);
} catch (ExecutionException e) {
// 計算拋出一個異常
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException ie) { // 當前線程在等待過程當中被中斷
} catch (TimeoutException te) { // 在Future對象完成以前超過已過時
}
}
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使用Future以異步方式執行長時間的操做

如上圖所示，這種編程方式讓你的線程能夠在ExecutorService以併發方式調 用另外一個線程執行耗時操做的同時，去執行一些其餘的任務。接着，若是你已經運行到沒有異步 操做的結果就沒法繼續任何有意義的工做時，能夠調用它的get方法去獲取操做的結果。若是操 做已經完成，該方法會馬上返回操做的結果，不然它會阻塞你的線程，直到操做完成，返回相應 的結果。若是該長時間運行的操做永遠不返回了會怎樣?爲了處理這種可能性，雖然Future提供了一個無需任何參數的get方法，咱們仍是推薦你們使用重 載版本的get方法，它接受一個超時的參數，經過它，你能夠定義你的線程等待Future結果的最 長時間，從而無需永無止境的等待下去。

Feature接口的侷限性
雖然Feature接口提供了方法來檢測異步計算是否已經結束(使用 isDone方法)，等待異步操做結束，以及獲取計算的結果。可是這些特性還不足以讓你編寫簡潔的併發代碼。

咱們可能還須要更多的特性來幫助咱們寫出更好異步代碼，如：

將兩個異步計算合併爲一個——這兩個異步計算之間相互獨立，同時第二個又依賴於第 一個的結果。

等待Future集合中的全部任務都完成。

僅等待Future集合中最快結束的任務完成(有可能由於它們試圖經過不一樣的方式計算同一個值)，並返回它的結果。

經過編程方式完成一個Future任務的執行(即以手工設定異步操做結果的方式)。

應對Future的完成事件(即當Future的完成事件發生時會收到通知，並能使用Future

計算的結果進行下一步的操做，不僅是簡單地阻塞等待操做的結果)。

下一節咱們將介紹新的CompletableFuture類(它實現了Future接口)如何利用Java 8 的新特性以更直觀的方式將上述需求都變爲可能。————————————————版權聲明：本文爲CSDN博主「棟先生」的原創文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版權協議，轉載請附上原文出處連接及本聲明。原文連接：https://blog.csdn.net/wangdong5678999/article/details/81837387