同步調(diào)用，異步回調(diào)和 Future 模式

目標(biāo)

通過(guò)與方法的同步調(diào)用，異步回調(diào)比較，理解 Future 模式

三者的不同

讓我們先來(lái)明確一下同步與異步的不同。我們這里所說(shuō)的同步和異步，僅局限在方法的同步調(diào)用和異步回調(diào)中。即，同步指的是調(diào)用一個(gè)方法，調(diào)用方要等待該方法所執(zhí)行的任務(wù)完全執(zhí)行完畢，然后控制權(quán)回到調(diào)用方；異步指的是調(diào)用一個(gè)方法，調(diào)用方不等該方法執(zhí)行的任務(wù)完畢就返回，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完畢時(shí)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行調(diào)用方傳入的一塊代碼。

同步調(diào)用

void runTask {
  doTask1()
  doTask2()
}

同步調(diào)用，執(zhí)行完 doTask1 在執(zhí)行 doTask2

異步回調(diào)

doTask1(new Callback() {
  void call() {
    doTask3()
  }
});
doTask2();

異步回調(diào)，會(huì)先后執(zhí)行 doTask1 和 doTask2， 在執(zhí)行完 doTask1 后執(zhí)行 doTask3

Future 模式

Future future = doTask1();
doTask2();
doTask3();
Result result = future.get();

我們可以看到，F(xiàn)uture 模式中，一個(gè)任務(wù)的啟動(dòng)和獲取結(jié)果分成了兩部分，啟動(dòng)執(zhí)行是異步的，調(diào)用后立馬返回，調(diào)用者可以繼續(xù)做其他的任務(wù)，而等到其他任務(wù)做完，再獲取Future的結(jié)果，此時(shí)調(diào)用 get 時(shí)是同步的，也就是說(shuō)如果 doTask1 如果還沒(méi)有做完，等它做完。

適用情景

我們根據(jù)前面的例子可以看出，同步調(diào)用適合執(zhí)行耗時(shí)短的任務(wù)。
異步回調(diào)適合執(zhí)行耗時(shí)長(zhǎng)的任務(wù)
Future 同樣適合執(zhí)行長(zhǎng)的任務(wù)，它與回調(diào)的不同在于 get() 會(huì)阻塞等待，它的結(jié)果可能與調(diào)用后執(zhí)行的任務(wù)有關(guān)系。比如，在燒水的過(guò)程中洗刷水壺，最后兩者都完了才能泡茶。

Future模式的 Java 實(shí)現(xiàn)

Java 的并發(fā)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了 Future 模式，它定義了 Future 接口：

public interface Future<V> {
    boolean cancel(boolean var1);

    boolean isCancelled();

    boolean isDone();

    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;

    V get(long var1, TimeUnit var3) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

我們通過(guò)它取消任務(wù)的執(zhí)行，判斷是否取消和是否完成，獲取結(jié)果。

Java 庫(kù)還實(shí)現(xiàn)了一個(gè) FutureTask， 它實(shí)現(xiàn)了 RunnableFuture（它繼承了 Runnable 和 Future）。于是我們就可以用 Executor 來(lái)執(zhí)行這個(gè)任務(wù)了。

FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {

    }
}, "hello");
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(futureTask);

... 其他任務(wù)

try {
    String result = futureTask.get();
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
}

總結(jié)

1. 同步調(diào)用，調(diào)用方掌握控制權(quán)
2. 異步回調(diào)，調(diào)用方放權(quán)，從而可以實(shí)現(xiàn)并行處理任務(wù)
3. Future 模式，則是控制權(quán)和平行處理的折中