1.Future模式
Future模式和多线程技术密切相关，可以说是利用多线程技术优化程序的一个实例。
在程序设计中，当某一段程序提交了一个请求，期望得到一个答复。但非常不幸的是，服务程序对这个请求的处理可能比较慢，比如，这个请求可能是通过互联网、HTTP或者Web Service等并不高效的方式调用的。在传统的单线程环境下，调用函数是同步的，也就是说它必须等到服务程序返回结束后，才能进行其他处理。而在Future模式下，调用方式改为异步的，而原先等待返回的时间段，在主调用函数中，则可能用于处理其它事务。示例程序：
（1）Main方法的实现
main方法主要负责调用Client发起请求，并使用返回的数据：
public class Future { public static void main(String[] args) {
Client client = new Client();
Data data = client.request("name");
System.out.println("请求完毕 "+System.currentTimeMillis()); //...这里做一些其它任务
System.out.println("数据："+data.getResult());
System.out.println("获取完毕 "+System.currentTimeMillis());
}
}（2）Client的实现
client主要实现了获取FutureData，开启构造RealData的线程，并在接受请求后，很快的返回FutureData。
public class Client { public Data request(String queryStr){
FutureData futureData = new FutureData(); new Thread(new Runnable() { @Override
public void run() {
RealData realData = new RealData(queryStr);
futureData.setRealData(realData);
}
}).start(); return futureData;
}
}（3）Data的实现
Data是一个接口，提供了getResult()方法。
public interface Data { String getResult();
}（4）FutureData的实现
FutureData 实现了一个快速返回的RealData 包装。它只是一个包装，或者说是一个RealData 的虚拟实现 。因此，它可以很快被构造并返回。当使用FutureData的getResult()方法时，程序会阻塞，等待RealData()被注入到程序中，才使用RealData的getResult()方法返回。
public class FutureData implements Data { private RealData realData = null; private boolean isReady = false; synchronized public void setRealData(RealData realData){ if (isReady){ return;
} this.realData = realData;
isReady = true;
notifyAll(); //通知所有等待的线程继续运行
} @Override
synchronized public String getResult() { while (!isReady){ try {
System.out.print("...waiting...");
wait(); //使当前线程在此处进行等待，直到被通知后继续运行
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} return realData.result;
}
}（5）RealData 的实现
RealData 是最终需要使用的数据模型，它的构造很慢。在这里，使用sleep()函数模拟这个过程。
public class RealData implements Data { protected String result; public RealData(String para) { try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
result = "["+para+"]";
} @Override
public String getResult() { return result;
}
}运行结果：
请求完毕 1537520554813 ...waiting... 数据：[name]获取完毕 1537520555890
程序运行的流程是Main线程去获取数据，但是数据还在处理中，于是Main线程进入等待状态，当数据处理完并通知等待所有等待的线程之后，Main线程得以继续运行下去。
2.JDK的内置实现
Future模式如此常用，以至于在JDK的并发包中，就已经内置了一种Future模式的实现了。
示例程序：
public class RealData implements Callable<String> { private String para; public RealData(String para) { this.para = para;
} @Override
public String call() throws Exception { //这里是真实的业务逻辑
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} return "["+para+"]";
}
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { //传入RealData到FutureTask
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(new RealData("name")); //创建一个线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1); //在这里开启线程执行RealData的call()方法
executorService.submit(futureTask);
System.out.println("请求完毕 "+System.currentTimeMillis()); //...这里进行一些其它操作
System.out.println("数据："+futureTask.get());
System.out.println("获取完毕 "+System.currentTimeMillis()); //启动一个有序的关闭，之前提交的任务将被执行，但是不会接受新的任务。
executorService.shutdown();
}
}运行结果：
请求完毕 1537521833970数据：[name]获取完毕 1537521834977
Callable接口是一个用户自定义实现的接口。在应用程序中，通过实现Callable接口的call()方法，指定FutureTask的实际内容和返回对象。
Future接口提供的线程控制功能有：
//取消任务boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)//是否已经取消boolean isCancelled()//是否已经完成boolean isDone()//取得返回对象V get() throws InterruptedException, ExecutionException//取得返回对象，可以设置超时时间V get(long timeout, TimeUnit unit)
总结
Future模式的核心在于去除了主函数中的等待时间，并使得原来需要等待的时间段可以用于处理其他的业务逻辑，从而充分利用计算机资源。
作者：像风一样
出处：https://www.cnblogs.com/yueshutong/p/9687662.html
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