并发编程 Promise, Future 和 Callback

在并发编程中,我们通常会用到一组非阻塞的模型:Promise,Future 和 Callback。其中的 Future 表示一个可能还没有实际完成的异步任务的结果,针对这个结果可以添加 Callback 以便在任务执行成功或失败后做出对应的操作,而 Promise 交由任务执行者,任务执行者通过 Promise 可以标记任务完成或者失败。 可以说这一套模型是很多异步非阻塞架构的基础。

这一套经典的模型在 Scala、C# 中得到了原生的支持,但 JDK 中暂时还只有无 Callback 的 Future 出现,当然也并非在 JAVA 界就没有发展了,比如 Guava 就提供了ListenableFuture 接口,而 Netty 4+ 更是提供了完整的 Promise、Future 和 Listener 机制,在 Netty 的官方文档 Using as a generic library 中也介绍了将 Netty 作为一个 lib 包依赖,并且使用 Listenable futures 的示例。在实际的项目使用中,发现 Netty 的 EventLoop 机制不一定适用其他场景,因此想去除对 EventLoop 的依赖,实现一个简化版本。

参考 Scala 和 Netty 的代码重新定义了接口和实现,先介绍下和 Netty 版本的区别:

  1. 去除了对 EventLoop 的依赖,Callback 的执行策略不同:任务未完成时添加的 Callback,会在结束任务的线程执行;任务完成后添加的 Callback 会在添加 Callback 线程立即执行
  2. 一个 Callback 执行后会立即被清理
  3. Callback 可以根据任务结果添加,支持添加以下三种 Callback: onComplete, onSuccess, onFailure, 不需要和 Netty 的 FutureListener 一样大部分场景下都需要检查 future.isSuccess 等
  4. 支持 Callback 的组合,Callback 包含一些函数式的方法,比如 compose 和 andThen 可以用来组合
  5. 使用 CountdownLatch 替换掉了 Netty 的 wait/notify 实现
  6. 去掉 Netty Future 一些不常使用的方法,同时补充一些模型间关联的方法,比如 Promise.getFuture

然后再介绍几个使用这个 commons-future 的示例:

  1. 异步执行任务,获得 Future 后添加 Callback
    final TaskPromise promise = new DefaultTaskPromise();
    final TaskFuture future = promise.getFuture();
    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
    future.onComplete(new TaskCallback() { // 添加结束 Callback
        @Override
        public TaskFuture apply(TaskFuture f) {
            latch.countDown();
            return f;
        }
    });
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            promise.setSuccess(null);
        }
    }).start();
    latch.await();
    
  2. 异步执行任务,获得 Future 后添加成功结束的 Callback
    final TaskPromise promise = new DefaultTaskPromise();
    final TaskFuture future = promise.getFuture();
    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
    future.onSuccess(new TaskCallback() { // 添加成功结束 Callback
        @Override
        public TaskFuture apply(TaskFuture f) {
            latch.countDown();
            return f;
        }
    });
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            promise.setSuccess(null);
        }
    }).start();
    latch.await();
    
  3. 异步执行任务,获得 Future 后,添加失败结束的组合 Callback
    final TaskPromise promise = new DefaultTaskPromise();
    final TaskFuture future = promise.getFuture();
    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
    future.onFailure(new TaskCallback() {
        @Override
        public TaskFuture apply(TaskFuture f) {
            latch.countDown();
            return f;
        }
    }.andThen(new TaskCallback() {
        @Override
        public TaskFuture apply(TaskFuture f2) {
            latch.countDown();
            return f2;
        }
    }));
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            promise.setFailure(new IllegalStateException("cm"));
        }
    }).start();
    latch.await();
    
  4. 异步执行任务,获得 Future 后阻塞等待任务完成
    final TaskPromise promise = new DefaultTaskPromise();
    final TaskFuture future = promise.getFuture();
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            promise.setFailure(new IllegalStateException("cm"));
        }
    }).start();
    future.await();
    

代码仓库: https://bitbucket.org/qiyi/commons-future

源文链接: http://isouth.org/archives/354.html

参考:

原创文章,转载请注明: 转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: 并发编程 Promise, Future 和 Callback


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  • 评论 (2)
  1. 很赞!

  2. 为什么不考虑使用 RxJava 之类的

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