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Future模式

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异步的两种实现方式

1,主线程子线程靠管道通信

2,主线程子线程,利用一个类中多个同步块,不同线程访问不同块也会阻塞的原理(主线程不调用这中同步块方法仍可以继续向下执行

只要调到这个类的同步块,(子线程是这个类的其他同步块)此时才会阻塞)

 

 

多线程开发可以更好的发挥多核cpu性能,常用的多线程设计模式有:Future、Master-Worker、Guard Susperionsion、不变、生产者-消费者 模式;jdk除了定义了若干并发的数据结构,也内置了多线程框架和各种线程池;    锁(分为内部锁、重入锁、读写锁)、ThreadLocal、信号量等在并发控制中发挥着巨大的作用。这里重点介绍第一种并发——Future模型。

一、什么是Future模型:

    该模型是将异步请求和代理模式联合的模型产物。类似商品订单模型。见下图:

    客户端发送一个长时间的请求,服务端不需等待该数据处理完成便立即返回一个伪造的代理数据(相当于商品订单,不是商品本身),用户也无需等待,先去执行其他的若干操作后,再去调用服务器已经完成组装的真实数据。该模型充分利用了等待的时间片段。

 二、Future模式的核心结构:

    

Main:启动系统,调用Client发出请求;

Client:返回Data对象,理解返回FutureData,并开启ClientThread线程装配RealData;

Data:返回数据的接口;

FutureData:Future数据,构造很快,但是是一个虚拟的数据,需要装配RealData;

RealData:真实数据,构造比较慢。

三、Future模式的代码实现:

(1)Main函数:

 

[java] view plain copy
 
  1. <span style="font-size:18px;">package tgb;  
  2.   
  3. public class Main {  
  4.       
  5.     public static void main(String[] args){  
  6.         Client client = new Client();  
  7.         //理解返回一个FutureData  
  8.         Data data = client.request("name");  
  9.         System.out.println("请求完毕!");  
  10.           
  11.         try{  
  12.               
  13.             //处理其他业务  
  14.             //这个过程中,真是数据RealData组装完成,重复利用等待时间  
  15.             Thread.sleep(2000);           
  16.               
  17.         }catch (Exception e){  
  18.               
  19.         }  
  20.           
  21.         //真实数据  
  22.         System.out.println("数据 = "+ data.getResult());  
  23.           
  24.           
  25.     }  
  26.       
  27. }  
  28. </span>  

 

 

(2)Client的实现:

 

[java] view plain copy
 
  1. <span style="font-size:18px;">package tgb;  
  2.   
  3. public class Client {  
  4.   
  5.     public Data request(final String queryStr){  
  6.         final FutureData future = new FutureData();  
  7.         //开启一个新的线程来构造真实数据  
  8.         new Thread(){  
  9.             public void run(){  
  10.                 RealData realData = new RealData(queryStr);  
  11.                 future.setRealData(realData);           }  
  12.         }.start();  
  13.         return future;  
  14.     }  
  15. }  
  16. </span>  

 

 


(3)Data的实现:

 

[java] view plain copy
 
  1. <span style="font-size:18px;">package tgb;  
  2.   
  3. public interface Data {  
  4.   
  5.     public  String getResult();  
  6. }  
  7. </span>  

 

 


(4)FutureData:

 

[java] view plain copy
 
  1. <span style="font-size:18px;">package tgb;  
  2.   
  3. /** 
  4.  * 是对RealData的一个包装 
  5.  * @author limin 
  6.  * 
  7.  */  
  8. public class FutureData implements Data {  
  9.   
  10.     protected RealData realData =null;  
  11.     protected boolean isReady = false;  
  12.     public synchronized void setRealData(RealData realData){  
  13.         if(isReady){  
  14.             return;  
  15.         }  
  16.         this.realData=realData;  
  17.         isReady=true;  
  18.         notifyAll();  
  19.           
  20.     }  
  21.       
  22.     @Override  
  23.     public  synchronized  String getResult() {  
  24.         while(!isReady){  
  25.             try{  
  26.                 wait();  
  27.             }catch (Exception e){  
  28.                   
  29.             }  
  30.         }  
  31.         return realData.result;  
  32.     }  
  33.   
  34. }  
  35. </span>  

 

 


(5)RealData实现:

 

[java] view plain copy
 
  1. <span style="font-size:18px;">package tgb;  
  2.   
  3. public class RealData implements Data {  
  4.     protected  String  result;  
  5.       
  6.     public RealData(String para){  
  7.          //构造比较慢  
  8.         StringBuffer sb= new StringBuffer();  
  9.         for(int i=0;i<10;i++){  
  10.             sb.append(para);  
  11.             try{  
  12.                 Thread.sleep(1000);  
  13.             }catch(Exception e){  
  14.                   
  15.             }  
  16.             result= sb.toString();  
  17.         }  
  18.     }  
  19.       
  20.       
  21.       
  22.     @Override  
  23.     public String getResult() {  
  24.   
  25.         return result;  
  26.     }  
  27.   
  28. }  
  29. </span>  

 

 

 

注意:

    FutureData是对RealData的包装,是dui真实数据的一个代理,封装了获取真实数据的等待过程。它们都实现了共同的接口,所以,针对客户端程序组是没有区别的;

    客户端在调用的方法中,单独启用一个线程来完成真实数据的组织,这对调用客户端的main函数式封闭的;

    因为咋FutureData中的notifyAll和wait函数,主程序会等待组装完成后再会继续主进程,也就是如果没有组装完成,main函数会一直等待

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