1. 使用Future和Callable
Java中的Future接口定义了一种方式来表示异步操作的未来结果。我们可以使用Callable接口来定义异步任务，它返回一个Future对象，我们可以利用Future对象的方法来检查任务是否完成。 下面是一个例子：
javaCopy code
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;publicclass AsyncDemo {
? ? publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
? ? ? ? // 定义异步任务Callable asyncTask = () -> {
? ? ? ? ? ? Thread.sleep(2000);// 模拟耗时操作return"Async task completed";
? ? ? ? };
? ? ? ? // 提交异步任务Future future = executorService.submit(asyncTask);
? ? ? ? // 判断任务是否完成while(!future.isDone()) {
? ? ? ? ? ? System.out.println("Task not done yet...");
? ? ? ? ? ? Thread.sleep(500);
? ? ? ? }
? ? ? ? // 获取结果String result = future.get();
? ? ? ? System.out.println(result);
? ? ? ? // 关闭线程池? ? ? ? executorService.shutdown();
? ? }
}
在上面的代码中，我们创建了一个单线程的ExecutorService来执行异步任务。我们使用submit方法提交异步任务，并得到一个Future对象。然后，我们可以使用isDone()方法来判断任务是否完成，如果任务没有完成，则等待片刻后再次检查。一旦任务完成，我们可以使用get()方法获取任务的结果。
2. 使用CompletableFuture
自Java 8起，Java提供了CompletableFuture类来更加方便地处理异步操作。CompletableFuture是Future的一个实现，同时也支持对未来结果的处理和组合。 下面是一个例子：
javaCopy code
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.TimeUnit;publicclass AsyncDemo {
? ? publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? // 定义异步任务CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? TimeUnit.SECONDS.sleep(2);// 模拟耗时操作}catch (InterruptedException e) {
? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? return"Async task completed";
? ? ? ? });
? ? ? ? // 判断任务是否完成while(!future.isDone()) {
? ? ? ? ? ? System.out.println("Task not done yet...");
? ? ? ? ? ? TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);
? ? ? ? }
? ? ? ? // 获取结果String result = future.get();
? ? ? ? System.out.println(result);
? ? }
}
在上述代码中，我们使用supplyAsync方法创建了一个CompletableFuture对象，并定义了异步任务。然后，我们可以使用isDone()方法来判断任务是否完成。通过调用get()方法可以获取最终的结果。
当涉及到实际应用场景时，异步操作的一个常见用例是在Web应用中执行并行的HTTP请求以提高性能。以下是一个示例代码，展示了如何使用异步操作来执行多个HTTP请求，并在所有请求完成后进行处理。
javaCopy code
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;publicclass AsyncHttpExample {
? ? publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? List> futures =newArrayList<>();
? ? ? ? ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
? ? ? ? List urls = List.of(
? ? ? ? ? ? ? ? "https://www.example.com/api1",
? ? ? ? ? ? ? ? "https://www.example.com/api2",
? ? ? ? ? ? ? ? "https://www.example.com/api3"? ? ? ? );
? ? ? ? for (String url : urls) {
? ? ? ? ? ? Callable task = () -> {
? ? ? ? ? ? ? ? return performRequest(url);
? ? ? ? ? ? };
? ? ? ? ? ? Future future = executor.submit(task);
? ? ? ? ? ? futures.add(future);
? ? ? ? }
? ? ? ? executor.shutdown();
? ? ? ? for(Future future : futures) {
? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? String result = future.get();
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("Received response: "+ result);
? ? ? ? ? ? } catch(InterruptedException | ExecutionException e) {
? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? privatestatic String performRequest(String url) throws IOException {
? ? ? ? HttpURLConnection connection =null;
? ? ? ? BufferedReader reader =null;
? ? ? ? StringBuilder response =new StringBuilder();
? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? URL requestUrl =new URL(url);
? ? ? ? ? ? connection = (HttpURLConnection) requestUrl.openConnection();
? ? ? ? ? ? connection.setRequestMethod("GET");
? ? ? ? ? ? reader =newBufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));
? ? ? ? ? ? String line;
? ? ? ? ? ? while((line = reader.readLine()) !=null) {
? ? ? ? ? ? ? ? response.append(line);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? } finally {
? ? ? ? ? ? if(connection !=null) {
? ? ? ? ? ? ? ? connection.disconnect();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? if(reader !=null) {
? ? ? ? ? ? ? ? reader.close();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? return response.toString();
? ? }
}
在这个示例中，我们创建了一个固定大小的线程池，并为每个URL创建了一个异步任务。每个任务在自己的线程中执行HTTP请求，并返回响应结果。我们使用Future来跟踪每个任务的执行状态和结果。一旦所有任务都被提交，我们调用shutdown()方法关闭线程池，然后通过迭代每个Future对象，使用get()方法获取任务的结果。最后，我们可以根据需要对结果进行进一步处理，这里只是简单地打印出每个请求的响应。
java.util.concurrent.Callable?是 Java 并发编程中的一个接口，它表示一个可调用的任务，可以在计算中返回一个值。与?Runnable?接口不同，Callable?接口的?call()?方法可以返回一个结果，并且可以在执行过程中抛出受检异常。?Callable?接口定义了以下方法：
V call() throws Exception：执行任务并返回结果。可以抛出受检异常。
boolean equals(Object obj)：比较该?Callable?与指定对象是否相等。
default <U> Callable<U> compose(Function<super V, extends U> var1)：将该?Callable?的结果应用于给定函数，并返回?Callable。
default <V2> Callable<V2> andThen(Function<super V, extends V2> var1)：将给定函数应用于该?Callable?的结果，并返回新的?Callable。
default Predicate<V> isEqual(Object var1)：返回谓词，用于判断对象是否与这个?Callable?的结果相等。
default Supplier<V> toSupplier()：返回将该?Callable?的结果作为值的供应商。 在实际应用中，Callable?接口常常与?ExecutorService?结合使用，通过将?Callable?对象提交给线程池来执行。线程池会返回一个?Future?对象，用于跟踪任务的执行状态和获取结果。 以下是一个示例代码，展示了如何使用?Callable?接口：
javaCopy code
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;publicclass CallableExample {
? ? publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? Callable task = () -> {
? ? ? ? ? ? intsum =0;
? ? ? ? ? ? for(inti =1; i <=100; i++) {
? ? ? ? ? ? ? ? sum += i;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? return sum;
? ? ? ? };
? ? ? ? ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
? ? ? ? Future future = executor.submit(task);
? ? ? ? // 可以在此处执行其他任务? ? ? ?
? ? ? ? Integer result = future.get();// 获取任务的结果，会阻塞直到任务完成System.out.println("Sum: "+ result);
? ? ? ? executor.shutdown();
? ? }
}
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