在JAVA平台,實現非同步呼叫的角色有如下三個角色:調用者 提貨單 真實資料
一個調用者在調用耗時操作,不能立即返回資料時,先返回一個提貨單.然後在過一斷時間後憑提貨單來擷取真正的資料.
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"); } }
這裡的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”,返回的資料data是FutureData的執行個體,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(),也就是拿提貨單擷取執行結果。
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) 為了建立RealData的實體,啟動新的線程 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,作為傳回值 return future; } }
host("蛋糕店")在接到請求後,先產生了“提貨單”FutureData的執行個體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:
建立一個字串,包含count個c字元,為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,會拿著自己的“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();
程式分析
對於每個請求,host都會產生一個線程,這個線程負責產生顧客需要的“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對應著蛋糕師傅A,顧客B對應著蛋糕師傅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的兩個方法被設定為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。
本文內容就到此全部結束了,代碼簡單吧,希望對大家學習Java多線程實現非同步呼叫有所協助,謝謝。