[置顶] JDK-Future 模式和实现

最近的项目用到了多线程，发现java.util.concurrent.Future蛮好用的。
像平时，写多线程一般使用Thread/Runnable，直接扔给线程池执行就好了。但是遇到了一些需要获取线程执行结果的情况，就需要使用Callable。对于使用Callable的task，ExecutorService执行后会返回一个Future对象来传递执行结果。
那这个Future是怎么存放返回值的呢，这个Future有什么值得使用的地方呢。我查了一下，发现原来还专门有个Future模式。

Future模式

Future模式在请求发生时，会先产生一个Future凭证给发出请求的客户，它的作用就像是Proxy物件，同时，由一个新的执行线程持续进行目标物件的生成（Thread-Per-Message），真正的目标物件生成之后，将之设定至Future之中，而当客户端真正需要目标物件时，目标物件也已经准备好，可以让客户提取使用。
结合JDK的Future来看，就是你run线程后，你可以把线程的返回值赋给Future并返回一个Future对象。这时你可以立即拿到这个对象，然后进行下面的逻辑。但是如果你要get这个Future中的线程结果，就会被阻塞直到线程结束。
就相当于现在的期房，你把手续和钱都交上去了，就可以马上拿到合同，但只有合同没有房子。这个时候你已经是有房一族了，你可以先去买家电买装修（走下面的其他逻辑）。但是你要把家电和装修放进去，就必须等到房子完工（阻塞）。
这样有一个好处，就是你把处理任务交给线程并拿到那个future凭证，就可以去干别的事情了（同时线程也在处理），等你真正要用到这个线程返回值的时候再通过future来获取，这样能缩短阻塞的时间。

Demo

接下来，我们看看Future的一个demo，这个例子很简单，就是为表明线程提交处理后，future对象是立即返回的，紧接着“Ready”马上就打印“Give the future”了；而当调用future.get的时候就停下了，“Get the future”迟迟没有打印，被阻塞了，直到线程执行完毕为止。这里我让他睡了3秒钟，能看得更清楚。

public class FutureTest {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        System.out.println("Ready");
        Future strFuture = executor.submit(new TaskTest());
        System.out.println("Give the future");
        
        System.out.println("Get the future : " + strFuture.get());
        System.out.println("End");
        executor.shutdown();
    }

	public static class TaskTest implements Callable {
		@Override
		public String call() throws Exception {
			Thread.sleep(3000);
			return "Hello World!";
		}
	}
}

Simulator

从future的应用能看出来，其实future实现的功能很简单，就是充当一个线程返回结果的寄存器，只是在获取结果的时候，检查线程是否已完成，还在处理则阻塞，否则返回结果。
下面我做了一个future的模拟实现：
首先future作为一个结果寄存器，就需要有个result来存放结果，另外需要一个isFinish来标记线程是否完成。当然我在set()的时候不仅给result赋值，还把isFinish标记成完成，因为一般返回值都在线程结束时赋值的，所以我也这么简化设计了。
测试使用上面的demo，运行结果也是一样的。只是我的这个future没有JDK那个优雅和健壮，那个还整合到ExecutorService，用起来更方便。
【 所以，还有请大神们指导，这样的future实现，是不是还有什么漏洞？】

public class FutureSimulator {
	private volatile T result;
	private volatile boolean isFinish = false;
	public void set(T result) {
		this.result = result;
		this.isFinish = true;
	}
	public T get() throws InterruptedException {
		while (!isFinish) {
			Thread.sleep(100);
		}
		return result;
	}
	
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	   FutureSimulator future = new FutureSimulator();
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        System.out.println("Ready");
        executor.submit(new FutureTaskTest(future));
        System.out.println("Give the future");

        System.out.println("Get the future : " + future.get());
        System.out.println("End");
        executor.shutdown();
    }
}

class FutureTaskTest extends Thread {
	private FutureSimulator future;
	public FutureTaskTest(FutureSimulator future) {
		this.future = future;
	}

	@Override
	public void run(){
		try {
			Thread.sleep(3000);
			future.set("Hello World!");
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}