Java 异步实现的几种方式

1. jdk1.8之前的Future

jdk并发包里的Future代表了未来的某个结果，当我们向线程池中提交任务的时候会返回该对象，可以通过future获得执行的结果，但是jdk1.8之前的Future有点鸡肋，并不能实现真正的异步，需要阻塞的获取结果，或者不断的轮询。

通常我们希望当线程执行完一些耗时的任务后，能够自动的通知我们结果，很遗憾这在原生jdk1.8之前是不支持的，但是我们可以通过第三方的库实现真正的异步回调。

/**
 * jdk1.8之前的Future
 * @author Administrator
 */
public class JavaFuture {
	public static void main(String[] args) throws Throwable, ExecutionException {
		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
		Future<String> f = executor.submit(new Callable<String>() {
 
			@Override
			public String call() throws Exception {
				System.out.println("task started!");
				longTimeMethod();
				System.out.println("task finished!");
				return "hello";
			}
		});
 
		//此处get()方法阻塞main线程
		System.out.println(f.get());
		System.out.println("main thread is blocked");
	}
}

如果想获得耗时操作的结果，可以通过get()方法获取，但是该方法会阻塞当前线程，我们可以在做完剩下的某些工作的时候调用get()方法试图去获取结果。

也可以调用非阻塞的方法isDone来确定操作是否完成，isDone这种方式有点儿类似下面的过程：

2. jdk1.8开始的Future

直到jdk1.8才算真正支持了异步操作，jdk1.8中提供了lambda表达式，使得java向函数式语言又靠近了一步。借助jdk原生的CompletableFuture可以实现异步的操作，同时结合lambada表达式大大简化了代码量。代码例子如下：

package netty_promise;
 
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.function.Supplier;
 
/**
 * 基于jdk1.8实现任务异步处理
 * @author Administrator
 */
public class JavaPromise {
	public static void main(String[] args) throws Throwable, ExecutionException {
		// 两个线程的线程池
		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
		//jdk1.8之前的实现方式
		CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<String>() {
			@Override
			public String get() {
				System.out.println("task started!");
				try {
					//模拟耗时操作
					longTimeMethod();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				return "task finished!";
			}
		}, executor);
 
		//采用lambada的实现方式
		future.thenAccept(e -> System.out.println(e + " ok"));
		
		System.out.println("main thread is running");
	}
}

实现方式类似下图：

3. Spring的异步方法

先把longTimeMethod 封装到Spring的异步方法中，这个异步方法的返回值是Future的实例。这个方法一定要写在Spring管理的类中，注意注解@Async。

@Service
public class AsynchronousService{
  @Async
  public Future springAsynchronousMethod(){
    Integer result = longTimeMethod();
    return new AsyncResult(result);
  }
}

其他类调用这个方法。这里注意，一定要其他的类，如果在同类中调用，是不生效的。

@Autowired
private AsynchronousService asynchronousService;

public void useAsynchronousMethod(){
    Future future = asynchronousService.springAsynchronousMethod();
    future.get(1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

其实Spring只不过在原生的Future中进行了一次封装，我们最终获得的还是Future实例。

4. Java如何将异步调用转为同步

换句话说，就是需要在异步调用过程中，持续阻塞至获得调用结果。

• 使用wait和notify方法
• 使用条件锁
• Future
• 使用CountDownLatch
• 使用CyclicBarrier