设计模式-Future模式

Future模式在多线程开发中比较常见的设计模式， 其核心思想是异步调用。当我们调用一个函数时，若这个函数执行比较耗时，但调用方并不需要立刻拿到实时的结果时，在需要用到的时候才去调用获取真实的数据或等待，这可以新建一个工作线程去执行，主线程继续往下执行做其它事情。

公共接口

定义一个公共的接口，realData以及futureData都实现该接口

/**
 * FutureData and RealDate implement this interface
 */
public interface Data {
    String getResult();
}

定义RealData

该类定义一个realResult用来表示真是数据

通过在构造函数处sleep 5秒后，才写入this.realResult，模拟一个耗时数据的生产

public class RealData implements Data {

    private String realResult;

    /**
     * 构建函数sleep 5s模拟耗时
     */
    public RealData() {
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.realResult = "finalData";
    }

    @Override
    public String getResult() {
        return realResult;
    }
}

定义FutureData

该类有一个成员变量RealData，和RealData是组合关系，且提供一个set方法装载realData，FutureData实现的接口方法getResult通过调用RealData的getResult方法返回真实数据，相当于封装了一层，其中get和set方法需要使用wait和notify控制，若get时还未拿到真实结果时线程先wait阻塞并释放锁，无论如何，set方法在set完成之后都执行一次notify，唤醒当前对象上的等待线程

public class FutureData implements Data {

    private RealData realData;

    private boolean isReady;

    public synchronized void setRealData(RealData realData) {
        if (isReady) {
            return;
        }
        this.realData = realData;
        isReady = true;
        notify();
    }

    @Override
    public synchronized String getResult() {

        while (!isReady) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return realData.getResult();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "{realData:" + realData + ",isReady:" + isReady + "}";
    }
}

模拟定义一个Client端

/**
 * 模拟client端,有一个query接口实时返回一个futureData,并创建了一个异步工作线程去获取realData然后set入futureData
 */
public class Client {

    public Data query() {
        FutureData futureData = new FutureData();
        //异步装载realData
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                RealData realData = new RealData();
                futureData.setRealData(realData);
            }
        }).start();
        return futureData;
    }
}

Test Main

测试方法，执行以后可以发现，client端的query接口调用时，拿到的实时结果中realData还是空，主线程调完query接口后仍然可以继续做其它事情，当真正需要用到realData时，调用之前拿到的future结果的getResult方法即可

public class TestMain {

    public static void main(String[] args) {

        //创建一个客户端
        Client client = new Client();
        Data currentResult = client.query();

        System.out.println("实时查询到的结果：" + currentResult);

        System.out.println("main Thread do another things....");

        System.out.println("main Thread get RealDateResult:" + currentResult.getResult());
    }

}