老生常谈java中的Future模式

关于Future模式在Java中的应用，以下是详细讲解的攻略：

什么是Future模式

Future模式是一种常用的设计模式，它将一个耗时的操作在后台执行，然后把执行结果返回给调用方。在执行操作的同时，调用方可以继续执行自己的逻辑，等到操作完成时再获取结果，这样可以避免阻塞调用方。

在Java中，Future模式通常使用Java Future接口来实现。该接口表示一个可能还没有完成的异步任务的结果。它提供了一系列方法来检查任务是否已经完成，等待任务完成并获取结果等。

Future模式的应用场景

Future模式通常应用于以下场景：

1. 耗时的操作，比如网络请求、数据库查询等。
2. 并发任务，比如多个任务同时进行，把结果汇总返回。

Future模式的使用方法

在Java中，Future模式主要包含以下几个步骤：

1. 定义异步任务：定义一个实现Callable接口的类，实现call方法，用来执行需要异步执行的任务，返回执行结果。
2. 创建异步任务：创建一个FutureTask对象，将定义的异步任务作为构造函数参数传入。
3. 执行异步任务：使用ExecutorService线程池执行FutureTask对象，返回一个Future对象。
4. 获取异步任务结果：调用Future的get方法，等待异步任务执行完成，获取执行结果。

具体步骤如下：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义异步任务
        Callable<Integer> task = () -> { 
            Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作
            return 100;
        };

        // 创建异步任务
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(task);

        // 执行异步任务
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executorService.submit(futureTask);

        // 获取异步任务结果
        try {
            Integer result = future.get(); // 等待异步任务执行完成，并获取执行结果
            System.out.println("异步任务执行结果：" + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            executorService.shutdown(); // 关闭线程池
        }
    }
}

在上面代码中，定义了一个执行耗时操作的异步任务，将其封装在一个FutureTask对象中，并使用ExecutorService线程池执行，最后使用Future的get方法等待异步任务完成。

示例一：多个任务并发执行

下面我们来看一个示例，实现多个任务并发执行，将任务执行结果汇总返回。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class FutureDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义异步任务列表
        List<Callable<Integer>> taskList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int num = i + 1;
            Callable<Integer> task = () -> { 
                Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作
                return num;
            };
            taskList.add(task);
        }

        // 创建异步任务并执行
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(taskList.size());
        List<Future<Integer>> futures;
        try {
            futures = executorService.invokeAll(taskList);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        } finally {
            executorService.shutdown(); // 关闭线程池
        }

        // 获取异步任务结果
        int sum = 0;
        for (Future<Integer> future : futures) {
            try {
                int result = future.get(); // 等待异步任务执行完成，并获取执行结果
                sum += result;
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("任务执行结果汇总：" + sum);
    }
}

在上面代码中，定义了一个包含10个任务的异步任务列表，将任务封装到Callable对象中。然后使用ExecutorService线程池，调用invokeAll方法一次性提交所有任务，返回Future列表。最后遍历异步任务结果列表，获取每个任务的执行结果，并将结果累加，输出汇总结果。

示例二：Future模式在Spring异步方法中的应用

下面我们来看一个在Spring中的示例，演示如何在Spring异步方法中使用Future模式。

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.concurrent.Future;

@Service
public class DemoService {
    @Async
    public Future<Integer> asyncTask() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(1000); // 模拟耗时操作
        return 100;
    }
}

在上面代码中，定义了一个异步方法asyncTask，并使用@Async注解表示该方法是一个异步方法。异步方法的返回值是一个Future对象，用于获取方法执行结果。

接下来，我们在另一个Spring组件中调用异步方法，并获取异步方法的执行结果。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Future;

@Component
public class DemoComponent {
    @Autowired
    private DemoService demoService;

    public void testAsyncTask() throws ExecutionException, InterruptedException {
        Future<Integer> future = demoService.asyncTask(); // 调用异步方法
        Integer result = future.get(); // 等待异步任务执行完成，并获取执行结果
        System.out.println("异步任务执行结果：" + result);
    }
}

在上面代码中，我们使用@Autowired注解注入DemoService，并调用异步方法asyncTask。异步方法返回一个Future对象，然后我们使用get方法等待异步任务执行完成，并获取异步任务执行结果。

以上就是Future模式在Java中的详细讲解及应用示例，希望可以帮助到你。