Java多線程中的異步調用感悟

在JAVA平臺,實現異步調用的角色有如下三個角色:調用者 提貨單 真實數據一個調用者在調用耗時操作,不能立即返回數據時,先返回一個提貨單.然後在過一斷時間後憑提貨單來獲取真正的數據.去蛋糕店買蛋糕,不需要等蛋糕做出來(假設現做要很長時間),只需要領個提貨單就可以了(去幹別的事情),等到蛋糕做好了,再拿提貨單取蛋糕就可以了。public class Main { public static void main(String[] args) {

  System.out.println("main BEGIN");

  Host host = new Host();

  Data data1 = host.request(10, 'A');

  Data data2 = host.request(20, 'B');

  Data data3 = host.request(30, 'C');

  System.out.println("main otherJob BEGIN");

  try {

  Thread.sleep(200);

  } catch (InterruptedException e) {

  }

  System.out.println("main otherJob END");

  System.out.println("data1 = " + data1.getContent());

  System.out.println("data2 = " + data2.getContent());

  System.out.println("data3 = " + data3.getContent());

  System.out.println("main END");

  }

  }

  這裏的main類就相當於“顧客”,host就相當於“蛋糕店”,顧客向“蛋糕店”定蛋糕就相當於“發請求request”,返回的數據data是FutureData的實例,就相當於提貨單,而不是真正的“蛋糕”。在過一段時間後(sleep一段時間後),調用data1.getContent(),也就是拿提貨單獲取執行結果。

  下面來看一下,顧客定蛋糕後,蛋糕店做了什麼:

  public class Host {

  public Data request(final int count, final char c) {

  System.out.println("request(" + count + ", " + c + ") BEGIN");

  // (1) 建立FutureData的實體

  final FutureData future = new FutureData();

  // (2) 爲了建立RealData的實體,啓動新的線程

  new Thread() {

  public void run() {

  //在匿名內部類中使用count、future、c。

  RealData realdata = new RealData(count, c);

  future.setRealData(realdata);

  }

  }.start();

  System.out.println("request(" + count + ", " + c + ") END");

  // (3) 取回FutureData實體,作爲傳回值

  return future;

  }

  }

  host("蛋糕店")在接到請求後,先生成了“提貨單”FutureData的實例future,然後命令“蛋糕師傅”RealData去做蛋糕,realdata相當於起個線程去做蛋糕了。然後host返回給顧客的僅僅是“提貨單”future,而不是蛋糕。當蛋糕做好後,蛋糕師傅才能給對應的“提貨單”蛋糕,也就是future.setRealData(realdata)。

  下面來看看蛋糕師傅是怎麼做蛋糕的:

  建立一個字符串,包含count個c字符,爲了表現出犯法需要花費一些時間,使用了sleep。

  public class RealData implements Data { private final String content;

  public RealData(int count, char c) {

  System.out.println("making RealData(" + count + ", " + c + ") BEGIN");

  char[] buffer = new char[count];

  for (int i = 0; i < count; i++) {

  buffer[i] = c;

  try {

  Thread.sleep(1000);

  } catch (InterruptedException e) {

  }

  }

  System.out.println("making RealData(" + count + ", " + c + ") END");

  this.content = new String(buffer);

  }

  public String getContent() {

  return content;

  }

  }

  現在來看看“提貨單”future是怎麼與蛋糕"content"對應的:

  public class FutureData implements Data { private RealData realdata = null;

  private boolean ready = false;

  public synchronized void setRealData(RealData realdata) {

  if (ready) {

  return; // 防止setRealData被調用兩次以上。

  }

  this.realdata = realdata;

  this.ready = true;

  notifyAll();

  }

  public synchronized String getContent() {

  while (!ready) {

  try {

  wait();

  } catch (InterruptedException e) {

  }

  }

  return realdata.getContent();

  }

  }

  顧客做完自己的事情後,會拿着自己的“提貨單”來取蛋糕:

  System.out.println("data1 = " + data1.getContent());

  這時候如果蛋糕沒做好,就只好等了:

  while (!ready) { try {

  wait();

  } catch (InterruptedException e) {

  }

  //等做好後才能取到

  return realdata.getContent();

  程序分析

  對於每個請求,host都會生成一個線程,這個線程負責生成顧客需要的“蛋糕”。在等待一段時間以後,如果蛋糕還沒有做好,顧客還必須等待。直到“蛋糕被做好”,也就是

  future.setRealData(realdata); 執行以後,顧客才能拿走蛋糕。

  每個線程只是專門負責製作特定顧客所需要的“蛋糕”。也就是顧客A對應着蛋糕師傅A,顧客B對應着蛋糕師傅B。即使顧客B的蛋糕被先做好了,顧客A也只能等待蛋糕師傅A把蛋糕做好。換句話說,顧客之間沒有競爭關係。

  類FutureData的兩個方法被設置爲synchronized,實際上蛋糕師傅A與顧客A之間的互斥關係,也就是顧客A必須等待蛋糕師傅A把蛋糕做好後,才能拿走,而與蛋糕師傅B是否做好了蛋糕沒有關係。

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