学而时习之,不亦说乎!

                             --《论语》

什么是Future?

  考虑一个场景,为了完成某个业务,我需要同时查询三张表的三条独立数据。但是呢,这三张表数据量很大,三条数据分别需要消耗4s,6s,8s才能查询出来。在不考虑其他耗时的情况下,按顺序查出这三条数据,需要消耗18s时间。因为这三条数据其实是无上下文关系的,我们可以想到,如果我使用三个线程同时进行查询,那么会消耗多少时间呢?应该是耗时最长的那条数据所需的时间8s。那么,这儿分别实现这两种方式的查询。

项目整体结构如下:

我理解的Future模式-LMLPHP

entity包是通用实体类,normal包下是普通方式的查询代码,future包下是使用future模式查询代码。

1.创建一个普通的java项目。

2.创建一个通用实体类User:

package com.zby.entity;

public class User {
private String username;
private String password; public String getUsername() {
return username;
} public void setUsername(String username) {
this.username = username;
} public String getPassword() {
return password;
} public void setPassword(String password) {
this.password = password;
} @Override
public String toString() {
return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
} }

3.使用普通方式按顺序查询的代码:

创建一个UserDao接口:

package com.zby.normal.dao;

import com.zby.entity.User;

public interface UserDao {
User queryUserByUsername(String username);
}

创建UserDao的实现类UserDaoImpl:

package com.zby.normal.dao.impl;

import com.zby.entity.User;
import com.zby.normal.dao.UserDao; public class UserDaoImpl implements UserDao {
@Override
public User queryUserByUsername(String username) {
try {
System.out.println("开始对参数【" + username + "】进行数据库查询.....");
// 模拟数据库操作耗时
int sleepTime = username.length() * ;
Thread.sleep(sleepTime);
// 模拟数据库返回数据
User user = new User();
user.setUsername(username);
user.setPassword("");
System.out.println("完成对参数【" + username + "】进行数据库查询.....耗时" + sleepTime + "毫秒");
return user;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
} }

测试类:

package com.zby.normal;

import com.zby.entity.User;
import com.zby.normal.dao.UserDao;
import com.zby.normal.dao.impl.UserDaoImpl; public class GeneralApplication { public static void main(String[] args) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
UserDao queryDao = new UserDaoImpl();
User lisi = queryDao.queryUserByUsername("lisi");
User wangwu = queryDao.queryUserByUsername("wangwu");
User zhangsan = queryDao.queryUserByUsername("zhangsan");
System.out.println("lisi:" + lisi);
System.out.println("wangwu:" + wangwu);
System.out.println("zhangsan:" + zhangsan);
System.out.println("操作总耗时" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "毫秒");
} }

控制台输出:

开始对参数【lisi】进行数据库查询.....
完成对参数【lisi】进行数据库查询.....耗时4000毫秒
开始对参数【wangwu】进行数据库查询.....
完成对参数【wangwu】进行数据库查询.....耗时6000毫秒
开始对参数【zhangsan】进行数据库查询.....
完成对参数【zhangsan】进行数据库查询.....耗时8000毫秒
lisi:User [username=lisi, password=]
wangwu:User [username=wangwu, password=]
zhangsan:User [username=zhangsan, password=]
操作总耗时18001毫秒

这个就很简单了,就是一般的数据库操作。要使用并发查询,需要考虑什么呢?

  首先,dao是要改的,我们不能在查询时直接返回实体类对象,因为我们的查询不是实时的,没法直接获取到结果。那我们这儿就考虑使用一个类,封装返回的数据,提供一个get方法,在需要的时候才获取需要的结果数据;提供一个set方法,使用另外的线程去查询结果,查询完毕后使用set到里面去,这样get的时候就有数据了。但是,如果我在使用get的时候数据还没有获取完成,这时怎么办?这儿就需要使用线程的阻塞唤醒机制:当结果还在获取中调用了get方法,会阻塞当前线程,等待获取完成后唤醒get。

4.使用Future模式的查询代码:

封装数据的FutureData类:

package com.zby.future.data;

public class FutureData<T> {
private T data; public synchronized void setData(T data) {
this.data = data;
notify();
} public synchronized T getData() {
while (null == data) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return this.data;
} }

改造后的UserDao接口:

package com.zby.future.dao;

import com.zby.entity.User;
import com.zby.future.data.FutureData; public interface UserDao {
FutureData<User> queryUserByUsername(String username);
}

改造后的UserDao接口实现类UserDaoImpl:

package com.zby.future.dao.impl;

import com.zby.entity.User;
import com.zby.future.dao.UserDao;
import com.zby.future.data.FutureData; /**
*
* @描述:
* @作者: zby
* @创建时间: 2017年9月13日
*/
public class QueryDaoImpl implements UserDao { @Override
public FutureData<User> queryUserByUsername(final String username) {
final FutureData<User> data = new FutureData<User>();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("开始对参数【" + username + "】进行数据库查询.....");
// 模拟数据库操作耗时
int sleepTime = username.length() * ;
Thread.sleep(sleepTime);
// 模拟数据库返回数据
User user = new User();
user.setUsername(username);
user.setPassword("");
System.out.println("完成对参数【" + username + "】进行数据库查询.....耗时" + sleepTime + "毫秒");
data.setData(user);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
return data;
}
}

测试类:

package com.zby.future;

import com.zby.entity.User;
import com.zby.future.dao.UserDao;
import com.zby.future.dao.impl.QueryDaoImpl;
import com.zby.future.data.FutureData; public class FutureApplication { public static void main(String[] args) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
UserDao queryDao = new QueryDaoImpl();
FutureData<User> lisi = queryDao.queryUserByUsername("lisi");
FutureData<User> wangwu = queryDao.queryUserByUsername("wangwu");
FutureData<User> zhangsan = queryDao.queryUserByUsername("zhangsan");
System.out.println("lisi:" + lisi.getData());
System.out.println("wangwu:" + wangwu.getData());
System.out.println("zhangsan:" + zhangsan.getData());
System.out.println("耗时" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
} }

控制台输出:

开始对参数【lisi】进行数据库查询.....
开始对参数【wangwu】进行数据库查询.....
开始对参数【zhangsan】进行数据库查询.....
完成对参数【lisi】进行数据库查询.....耗时4000毫秒
lisi:User [username=lisi, password=]
完成对参数【wangwu】进行数据库查询.....耗时6000毫秒
wangwu:User [username=wangwu, password=]
完成对参数【zhangsan】进行数据库查询.....耗时8000毫秒
zhangsan:User [username=zhangsan, password=]
耗时8002

可以看到,这儿查询是并发开始的,查询时间得到了极大的提升,瓶颈仅仅是最耗时的那个查询。代码很简单,但是需要理解。

  在Java中也有一系列的例如java.util.concurrent.Future<V>,java.util.concurrent.Callable<V>,java.util.concurrent.Executors等一系列可以实现Future模式的类和接口,但是那些都是用起来简单,实现很复杂,重在理解。

05-07 15:12