Java8 自定義CompletableFuture的原理解析
Java8 自定義CompletableFuture原理
Future 接口 的局限性有很多,其中一個就是需要主動的去詢問是否完成,如果等子線程的任務完成以後,通知我,那豈不是更好?
public class FutureInAction3 { public static void main(String[] args) { Future<String> future = invoke(() -> { try { Thread.sleep(10000L); return "I am Finished."; } catch (InterruptedException e) { return "I am Error"; } }); future.setCompletable(new Completable<String>() { @Override public void complete(String s) { System.out.println("complete called ---- " + s); } @Override public void exception(Throwable cause) { System.out.println("error"); cause.printStackTrace(); } }); System.out.println("....do something else ....."); System.out.println("try to get result ->" + future.get()); } private static <T> Future<T> invoke(Callable<T> callable) { AtomicReference<T> result = new AtomicReference<>(); AtomicBoolean finished = new AtomicBoolean(false); Future<T> future = new Future<T>() { private Completable<T> completable; @Override public T get() { return result.get(); } @Override public boolean isDone() { return finished.get(); } // 設置完成 @Override public void setCompletable(Completable<T> completable) { this.completable = completable; } // 獲取 @Override public Completable<T> getCompletable() { return completable; } }; Thread t = new Thread(() -> { try { T value = callable.action(); result.set(value); finished.set(true); if (future.getCompletable() != null) future.getCompletable().complete(value); } catch (Throwable cause) { if (future.getCompletable() != null) future.getCompletable().exception(cause); } }); t.start(); return future; } private interface Future<T> { T get(); boolean isDone(); // 1 void setCompletable(Completable<T> completable); // 2 Completable<T> getCompletable(); } private interface Callable<T> { T action(); } // 回調接口 private interface Completable<T> { void complete(T t); void exception(Throwable cause); } }
CompleteFuture簡單使用
Java8 中的 completeFuture 是對 Future 的擴展實現, 主要是為瞭彌補 Future 沒有相應的回調機制的缺陷.
我們先看看 Java8 之前的 Future 的使用
package demos; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; /** * @author djh on 2019/4/22 10:23 * @E-Mail [email protected] */ public class Demo { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { ExecutorService cachePool = Executors.newCachedThreadPool(); Future<String> future = cachePool.submit(() -> { Thread.sleep(3000); return "異步任務計算結果!"; }); // 提交完異步任務後, 主線程可以繼續幹一些其他的事情. doSomeThingElse(); // 為瞭獲取異步計算結果, 我們可以通過 future.get 和 輪詢機制來獲取. String result; // Get 方式會導致當前線程阻塞, 這顯然違背瞭異步計算的初衷. // result = future.get(); // 輪詢方式雖然不會導致當前線程阻塞, 但是會導致高額的 CPU 負載. long start = System.currentTimeMillis(); while (true) { if (future.isDone()) { break; } } System.out.println("輪詢耗時:" + (System.currentTimeMillis() - start)); result = future.get(); System.out.println("獲取到異步計算結果啦: " + result); cachePool.shutdown(); } private static void doSomeThingElse() { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("我的最重要的事情幹完瞭, 我要獲取異步計算結果來執行剩下的事情."); } }
輸出:
我的最重要的事情幹完瞭, 我要獲取異步計算結果來執行剩下的事情.
輪詢耗時:2000
獲取到異步計算結果啦: 異步任務計算結果!Process finished with exit code 0
從上面的 Demo 中我們可以看出, future 在執行異步任務時, 對於結果的獲取顯的不那麼優雅, 很多第三方庫就針對 Future 提供瞭回調式的接口以用來獲取異步計算結果, 如Google的: ListenableFuture, 而 Java8 所提供的 CompleteFuture 便是官方為瞭彌補這方面的不足而提供的 API.
下面簡單介紹用法
package demos; import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; /** * @author djh on 2019/5/1 20:26 * @E-Mail [email protected] */ public class CompleteFutureDemo { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { CompletableFuture<String> completableFutureOne = new CompletableFuture<>(); ExecutorService cachePool = Executors.newCachedThreadPool(); cachePool.execute(() -> { try { Thread.sleep(3000); completableFutureOne.complete("異步任務執行結果"); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); // WhenComplete 方法返回的 CompletableFuture 仍然是原來的 CompletableFuture 計算結果. CompletableFuture<String> completableFutureTwo = completableFutureOne.whenComplete((s, throwable) -> { System.out.println("當異步任務執行完畢時打印異步任務的執行結果: " + s); }); // ThenApply 方法返回的是一個新的 completeFuture. CompletableFuture<Integer> completableFutureThree = completableFutureTwo.thenApply(s -> { System.out.println("當異步任務執行結束時, 根據上一次的異步任務結果, 繼續開始一個新的異步任務!"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return s.length(); }); System.out.println("阻塞方式獲取執行結果:" + completableFutureThree.get()); cachePool.shutdown(); } }
從上面的 Demo 中我們主要需要註意 thenApply 和 whenComplete 這兩個方法, 這兩個方法便是 CompleteFuture 中最具有意義的方法, 他們都會在 completeFuture 調用 complete 方法傳入異步計算結果時回調, 從而獲取到異步任務的結果.
相比之下 future 的阻塞和輪詢方式獲取異步任務的計算結果, CompleteFuture 獲取結果的方式就顯的優雅的多。
以上為個人經驗,希望能給大傢一個參考,也希望大傢多多支持WalkonNet。
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