Future

Future表示一个任务的生命周期，并提供方法判断是否已经完成或取消，以及获取任务的结果和取消任务等；

Future是J.U.C中的一个接口，它代表着一个异步执行结果。

Future可以看成线程在执行时留给调用者的一个存根，通过这个存在可以进行查看线程执行状态(isDone)、取消执行(cancel)、阻塞等待执行完成并返回结果(get)、异步执行回调函数(callback)等操作

public interface Future<V> {
    /** 取消，mayInterruptIfRunning-false:不允许在线程运行时中断 **/
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    /** 是否取消**/
    boolean isCancelled();
    /** 是否完成 **/
    boolean isDone();
    /** 同步获取结果 **/
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    /** 同步获取结果，响应超时 **/
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

Future的cancel方法可以取消任务的执行，它有一布尔参数，参数为true表示立即中断任务的执行，参数为false表示允许正在运行的任务运行完成

get方法

get方法的行为取决于任务的状态(尚未开始、正在运行、已完成)；

• 如果任务已完成，那么get会立即返回或抛出一个Exception；
• 如果任务没有完成，那么get将阻塞并直到任务完成；
• 如果任务抛出了异常那么get将该异常封装为ExecutionException并重新抛出；
• 如果任务被取消那么get将抛出CancellationException； 如果get抛出了ExecutionExecption那么可以通过getCause获得被封装的初始异常；

Future模式核心思想

Future模式的核心在于：去除了主函数的等待时间，并使得原本需要等待的时间段可以用于处理其他业务逻辑（根据《Java程序性能优化》）

Future模式有点类似于商品订单。在网上购物时，提交订单后，在收货的这段时间里无需一直在家里等候，可以先干别的事情。类推到程序设计中时，当提交请求时，期望得到答复时，如果这个答复可能很慢。传统的时一直等待到这个答复收到时再去做别的事情，但如果利用Future设计模式就无需等待答复的到来，在等待答复的过程中可以干其他事情

Future模式的JDK内置实现

由于Future是非常常用的多线程设计模式，因此在JDK中内置了Future模式的实现。这些类在java.util.concurrent包里面。其中最为重要的是FutureTask类，它实现了Runnable接口，作为单独的线程运行。在其run()方法中，通过Sync内部类调用Callable接口，并维护Callable接口的返回对象。当使用FutureTask.get()方法时，将返回Callable接口的返回对象

import java.util.concurrent.Callable;

public class RealData implements Callable<String> {
    protected String data;

    public RealData(String data) {
        this.data = data;
    }

    @Override
    public String call() throws Exception {
        //利用sleep方法来表示真是业务是非常缓慢的
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return data;
    }
}

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class Application {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FutureTask<String> futureTask = 
                new FutureTask<String>(new RealData("name"));
        ExecutorService executor = 
                Executors.newFixedThreadPool(1); //使用线程池
        //执行FutureTask，相当于上例中的client.request("name")发送请求
        executor.submit(futureTask);
        //这里可以用一个sleep代替对其他业务逻辑的处理
        //在处理这些业务逻辑过程中，RealData也正在创建，从而充分了利用等待时间
        Thread.sleep(2000);
        //使用真实数据
        //如果call()没有执行完成依然会等待
        System.out.println("数据=" + futureTask.get());
    }
}

创建Future

1. ExecutorService的submit方法返回一个future；
2. 显示创建FutureTask；
3. 调用AbstractExecutorService的newTaskFor方法创建一个future(本质上这种方式也是创建了一个FutureTask)；