你就是写了个假异步这是 rpc 的四种调用方式: 文本主要分享这个 future 的调用方式,不讲 Dubbo 框架,这里只是一个引子。 谈到 future 的时候大家都会想到异步编程。但是你仔细看框起来这里: 客户端线程调用 future.get() 方法的时候还是会阻塞当前线程的。 我倒是觉得这充其量只能算一个阉割版的异步编程。 本文将带你从阉割版的 future 聊到升级版的 Google Guava 的 future,最后谈谈加强版的 future 先聊聊线程池的提交方式谈到 Future 的时候,我们基本上就会想到线程池,想到它的几种提交方式。 先是最简单的,execute 方式提交,不关心返回值的,直接往线程池里面扔任务就完事: public class JDKThreadPoolExecutorTest { public static void main(String[] args) throws Exception { ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(10)); //execute(Runnable command)方法。没有返回值 executor.execute(() -> { System.out.println('关注why技术'); }); Thread.currentThread().join(); }} 可以看一下 execute 方法,接受一个 Runnable 方法,返回类型是 void: 然后是 submit 方法。你知道线程池有几种 submit 方法吗? 虽然你经常用,但是可能你从来没有关心过人家。呸,渣男: 有三种 submit。这三种按照提交任务的类型来算分为两个类型。
但是返回值都是 Future,这才是我们关心的东西。 也许你知道线程池有三种 submit 方法,但是也许你根本不知道里面的任务分为两种类型,你就只知道往线程池里面扔,也不管扔的是什么类型的任务。 我们先看一下 Callable 类型的任务是怎么执行的:
这里利用 lambda 表达式,直接在任务体里面带上一个返回值,这时你看调用的方法就变成了这个: 运行结果也能拿到任务体里面的返回了。输出结果如下: 好,接下来再说说 submit 的任务为 Runable 类型的情况。 这个时候有两个重载的形式: 标号为 ① 的方法扔进去一个 Runable 的任务,返回一个 Future,而这个返回的 Future ,相当于是返回了一个寂寞。下面我会说到原因。 标号为 ② 的方法扔进去一个 Runable 的任务的同时,再扔进去一个泛型 T ,而巧好返回的 Future 里面的泛型也是 T,那么我们大胆的猜测一下这就是同一个对象。如果是同一个对象,说明我们可以一个对象传到任务体里面去一顿操作,然后通过 Future 再次拿到这个对象的。一会就去验证。 来,先验证标号为 ① 的方法,我为啥说它返回了一个寂寞。 首先,还是先把测试案例放在这里: public class JDKThreadPoolExecutorTest { public static void main(String[] args) throws Exception { ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(10)); Future<?> future = executor.submit(() -> { System.out.println('关注why技术'); }); System.out.println('future的内容:' + future.get()); Thread.currentThread().join(); }} 可以看到,确实是调用的标号为 ① 的方法: 同时,我们也可以看到 future.get() 方法的返回值为 null。 你说,这不是返回了一个寂寞是干啥? 当你想用标号为 ① 的方法时,我劝你直接用 execute 方式提交任务。还不需要构建一个寂寞的返回值,徒增无用对象。 接下来,我们看看标号为 ② 的方法是怎么用的:
可以看到改造之后,确实是调用了标号为 ② 的方法: future.get() 方法的输出值也是异步任务中我们经过计算后得出的 5201314。 你看,渣男就是这样,明明不懂你,还非得用甜言蜜语来轰炸你。呸。 好了。综上,线程池的提交方式一共有四种:一种 execute,无返回值。三种 submit,有返回值。 submit 中按照提交任务的类型又分为两种:一个是 Callable,一个是 Runable。 submit 中 Runable 的任务类型又有两个重载方法:一个返回了个寂寞,一个返回了个渣男。哦,不。一个返回了个寂寞,一个返回了个对象。 这个时候就有人要站出来说:你说的不对,你就是瞎说,明明就只有 execute 这一种提交方式。 是的,“只有 execute 这一种提交方式”这一种说法也是没错的。 请看源码: 三种 submit 方法里面调用的都是 execute 方法。 能把前面这些方法娓娓道来,从表面谈到内在的这种人,才是好人。 只有爱你,才会把你研究透。 当然,还有这几种提交方式,用的不多,就不展开说了: 我就问你:一个线程池中的线程异常了,那么线程池会怎么处理这个线程? 你要是不知道,可以去看看这篇文章,毕竟,有可能在面试的时候遇到的: 好,上面这些东西捋清楚了之后。我们再聚焦到返回值 Future 上: 从上面的代码我们可以看出,当我们想要返回值的时候,都需要调用下面的这个 get() 方法: 而从这个方法的描述可以看出,这是一个阻塞方法。拿不到值就在那里等着。当然,还有一个带超时时间的 get 方法,等指定时间后就不等了。 呸,渣男。没耐心,这点时间都舍不得等。 总之就是有可能要等的。只要等,那么就是阻塞。只要是阻塞,就是一个假异步。 所以总结一下这种场景下返回的 Future 的不足之处:
写到这里的时候我不禁想起一个形象的例子,我给你举一个。 假设你想约你的女神一起去吃饭。女神嘛,肯定是要先画个美美的妆才会出去逛街的。而女神化妆就可以类比为我们提交的一个异步任务。 假设你是一个小屌丝,那么女神就会对你说:我已经开始化妆了,你到楼下了就给我打电话。 然后你就收拾行头准备出发,这就是你提交异步任务后还可以做一些自己的事情。 你花了一小时到了女神楼下,打电话给她:女神你好,我到你楼下了。 女神说:你先等着吧,我的妆还没画好呢。 于是你开始等待,无尽的等待。这就是不带超时时间的 future.get() 方法。 也有可能你硬气一点,对女神说:我最多再等 24 小时哈,超过 24 小时不下楼,我就走了。 这就是带超时时间的 future.get(timeout,unit) 方法: 结果 24 小时之后,女神还没下来,你就走了。 当然,还有一种情况就是你到楼下给女神打电话,女神说:哎,今天我男神约我出去看电影,就不和你去吃饭了哈。本来我想提前给你说的,但是我又记不起你电话,只有你打过来我才能告诉你。就这样,你自己玩去吧。 这就相当于异步任务执行过程中抛出了异常,而你只有在调用了 get 方法(打电话操作)之后才知道原来异常了。 而真正的异步是你不用等我,我好了我就叫你。 就像女神接到男神的电话时说的:我需要一点时间准备一下,你先玩自己的吧,我一会好了给你打电话。 这让我想起了好莱坞原则:Don't Call Us,We'll Call you! 接下来,让我们见识一下真正的异步。 什么叫真正的:“你先玩自己的,我一会好了叫你。” Guava 的 Future女神说的:“好了叫你”。 就是一种回调机制。说到回调,那么我们就需要在异步任务提交之后,注册一个回调函数就行。 Google 提供的 Guava 包里面对 JDK 的 Future 进行了扩展: 新增了一个 addListenter 方法,入参是一个 Runnable 的任务类型和一个线程池。 使用方法,先看代码: public class JDKThreadPoolExecutorTest { public static void main(String[] args) throws Exception { ListeningExecutorService executor = MoreExecutors.listeningDecorator(Executors.newCachedThreadPool()); ListenableFuture<String> listenableFuture = executor.submit(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-女神:我开始化妆了,好了我叫你。'); TimeUnit.SECONDS.sleep(5); return '化妆完毕了。'; }); listenableFuture.addListener(() -> { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-future的内容:' + listenableFuture.get()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, executor); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-等女神化妆的时候可以干点自己的事情。'); Thread.currentThread().join(); }} 首先创建线程池的方式变了,需要用 Guava 里面的 MoreExecutors 方法装饰一下:
然后用装饰后的 executor 调用 submit 方法(任意一种),就会返回 ListenableFuture ,拿到这个 ListenableFuture 之后,我们就可以在上面注册监听: 所以,上面的程序我们调用的是入参为 callable 类型的接口: 从运行结果可以看出来:获取运行结果是在另外的线程里面执行的,完全没有阻塞主线程。 和之前的“假异步”还是有很大区别的。 除了上面的 addListener 方法外,其实我更喜欢用 FutureCallback 的方式。 可以看一下代码,非常的直观: public class JDKThreadPoolExecutorTest { public static void main(String[] args) throws Exception { ListeningExecutorService executor = MoreExecutors.listeningDecorator(Executors.newCachedThreadPool()); ListenableFuture<String> listenableFuture = executor.submit(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-女神:我开始化妆了,好了我叫你。'); TimeUnit.SECONDS.sleep(5); return '化妆完毕了。'; }); Futures.addCallback(listenableFuture, new FutureCallback<String>() { @Override public void onSuccess(@Nullable String result) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-future的内容:' + result); } @Override public void onFailure(Throwable t) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-女神放你鸽子了。'); t.printStackTrace(); } }); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'-等女神化妆的时候可以干点自己的事情。'); Thread.currentThread().join(); }} 有 onSuccess 方法和 onFailure 方法。 上面的程序输出结果为: 如果异步任务执行的时候抛出了异常,比如女神被她的男神约走了,异步任务改成这样:
最终的运行结果就是这样: 是的,女神去看电影了。她一定只是不想吃饭而已。 加强版的Future - CompletableFuture第一小节讲的 Future 是 JDK 1.5 时代的产物: 经过了这么多年的发展,Doug Lea 在 JDK 1.8 里面引入了新的 CompletableFuture : 到了 JDK 1.8 时代,这才是真正的异步编程。 CompletableFuture 实现了两个接口,一个是我们熟悉的 Future ,一个是 CompletionStage。 CompletionStage接口,你看这个接口的名称中有一个 Stage : 可以把这个接口理解为一个任务的某个阶段。所以多个 CompletionStage 链接在一起就是一个任务链。前一个任务完成后,下一个任务就会自动触发。 CompletableFuture 里面的方法非常的多。 由于篇幅原因,我就只演示一个方法: public class JDKThreadPoolExecutorTest { public static void main(String[] args) throws Exception { CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '-女神:我开始化妆了,好了我叫你。'); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return '化妆完毕了。'; }); completableFuture.whenComplete((returnStr, exception) -> { if (exception == null) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + returnStr); } else { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '女神放你鸽子了。'); exception.printStackTrace(); } }); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '-等女神化妆的时候可以干点自己的事情。'); Thread.currentThread().join(); }} 该方法的执行结果如下: 我们执行的时候并没有指定用什么线程池,但是从结果可以看到也是异步的执行。 从输出日志中是可以看出端倪的,ForkJoinPool.commonPool() 是其默认使用的线程池。 当然,我们也可以自己指定。 这个方法在很多开源框架里面使用的还是非常的多的。 接下来主要看看 CompletableFuture 对于异常的处理。我觉得非常的优雅。 不需要 try-catch 代码块包裹,也不需要调用 Future.get() 才知道异常了,它提供了一个 handle 方法,可以处理上游异步任务中出现的异常:
由于女神在化妆的时候,接到男神的电话约她看电影,就只能放你鸽子了。 所以,上面程序的输出结果如下: 如果,你顺利把女神约出来了,是这样的: |
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