Java多线程实现异步调用

原文地址：Java多线程实现异步调用作者：chuansir

在JAVA平台,实现异步调用的角色有如下三个角色:调用者 提货单   真实数据

一个调用者在调用耗时操作,不能立即返回数据时,先返回一个提货单.然后在过一断时间后凭提货单来获取真正的数据.

去蛋糕店买蛋糕，不需要等蛋糕做出来（假设现做要很长时间），只需要领个提货单就可以了（去干别的事情），等到蛋糕做好了，再拿提货单取蛋糕就可以了。

public class Main {  

1.     public static void main(String[] args) {  
2.         System.out.println("main BEGIN");  
3.         Host host = new Host();  
4.         Data data1 = host.request(10, 'A');  
5.         Data data2 = host.request(20, 'B');  
6.         Data data3 = host.request(30, 'C');  
7.   
8.         System.out.println("main otherJob BEGIN");  
9.         try {  
10.             Thread.sleep(200);  
11.         } catch (InterruptedException e) {  
12.         }  
13.         System.out.println("main otherJob END");  
14.   
15.         System.out.println("data1 = " + data1.getContent());  
16.         System.out.println("data2 = " + data2.getContent());  
17.         System.out.println("data3 = " + data3.getContent());  
18.         System.out.println("main END");  
19.     }  
20. }  

 这里的main类就相当于“顾客”，host就相当于“蛋糕店”，顾客向“蛋糕店”定蛋糕就相当于“发请求request”，返回的数据data是FutureData的实例，就相当于提货单，而不是真正的“蛋糕”。在过一段时间后（sleep一段时间后），调用data1.getContent()，也就是拿提货单获取执行结果。

下面来看一下，顾客定蛋糕后，蛋糕店做了什么：

1. public class Host {   
2.     public Data request(final int count, final char c) {  
3.         System.out.println("request(" + count + ", " + c + ") BEGIN");  
4.   
5.         // (1) 建立FutureData的实体  
6.         final FutureData future = new FutureData();  
7.   
8.         // (2) 为了建立RealData的实体，启动新的线程  
9.         new Thread() {                                        
10.             public void run() {   
11.              //在匿名内部类中使用count、future、c。                        
12.                 RealData realdata = new RealData(count, c);  
13.                 future.setRealData(realdata);  
14.             }                                                 
15.         }.start();                                            
16.   
17.         System.out.println("request(" + count + ", " + c + ") END");  
18.   
19.         // (3) 取回FutureData实体，作为传回值  
20.         return future;  
21.     }  
22. }  

 host("蛋糕店")在接到请求后，先生成了“提货单”FutureData的实例future，然后命令“蛋糕师傅”RealData去做蛋糕，realdata相当于起个线程去做蛋糕了。然后host返回给顾客的仅仅是“提货单”future，而不是蛋糕。当蛋糕做好后，蛋糕师傅才能给对应的“提货单”蛋糕，也就是future.setRealData(realdata)。

  

下面来看看蛋糕师傅是怎么做蛋糕的：

建立一个字符串，包含count个c字符，为了表现出犯法需要花费一些时间，使用了sleep。

 public class RealData implements Data {  

1.     private final String content;  
2.     public RealData(int count, char c) {  
3.         System.out.println("making RealData(" + count + ", " + c + ") BEGIN");  
4.         char[] buffer = new char[count];  
5.         for (int i = 0; i < count; i++) {  
6.             buffer[i] = c;  
7.             try {  
8.                 Thread.sleep(1000);  
9.             } catch (InterruptedException e) {  
10.             }  
11.         }  
12.         System.out.println("making RealData(" + count + ", " + c + ") END");  
13.         this.content = new String(buffer);  
14.     }  
15.     public String getContent() {  
16.         return content;  
17.     }  
18. }  

    现在来看看“提货单”future是怎么与蛋糕"content"对应的:

 

public class FutureData implements Data {  

1.     private RealData realdata = null;  
2.     private boolean ready = false;  
3.   
4.     public synchronized void setRealData(RealData realdata) {  
5.         if (ready) {                          
6.             return;     // 防止setRealData被调用两次以上。 
7.         }  
8.         this.realdata = realdata;  
9.         this.ready = true;  
10.         notifyAll();  
11.     }  
12.     public synchronized String getContent() {  
13.         while (!ready) {  
14.             try {  
15.                 wait();  
16.             } catch (InterruptedException e) {  
17.             }  
18.         }  
19.         return realdata.getContent();  
20.     }  
21. }  

  顾客做完自己的事情后，会拿着自己的“提货单”来取蛋糕：

  

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

 

 这时候如果蛋糕没做好，就只好等了：

 

while (!ready) {  

1.             try {  
2.                 wait();  
3.             } catch (InterruptedException e) {  
4.             }  
5. //等做好后才能取到    
6. return realdata.getContent();  

   程序分析

 

   对于每个请求，host都会生成一个线程，这个线程负责生成顾客需要的“蛋糕”。在等待一段时间以后，如果蛋糕还没有做好，顾客还必须等待。直到“蛋糕被做好”，也就是

future.setRealData(realdata); 执行以后，顾客才能拿走蛋糕。

  每个线程只是专门负责制作特定顾客所需要的“蛋糕”。也就是顾客A对应着蛋糕师傅A，顾客B对应着蛋糕师傅B。即使顾客B的蛋糕被先做好了，顾客A也只能等待蛋糕师傅A把蛋糕做好。换句话说，顾客之间没有竞争关系。

  类FutureData的两个方法被设置为synchronized，实际上蛋糕师傅A与顾客A之间的互斥关系，也就是顾客A必须等待蛋糕师傅A把蛋糕做好后，才能拿走，而与蛋糕师傅B是否做好了蛋糕没有关系。