多线程的设计模式：FutureMaster-Worker

Posted 2020-12-26 zys-blog

一 简介

并行设计模式属于设计优化的一部分，它是对一些常用的多线程结构的总结和抽象。与串行程序相比，并行程序的结构通常更为复杂，因此合理的使用并行模式在多线程开发中更具有意义，在这里主要介绍==Future==、==Master-Worker==和==生产者-消费者==模型

二 Future模式

Future模式有点类似于商品订单。比如在网购时，当看中某一件商品时，就可以提交订单，当订单处理完成后，在家等待商品送货上门即可。或者说更形象的，我们发送Ajax请求的时候，页面是异步的进行后台处理，用户无需一直等待请求的结果，可以继续浏览或操作其他内容。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        FutureClient futureClient = new FutureClient();
        Date date = futureClient.request("date");
        System.out.println("请求已经被处理...");
        System.out.println("去做其他操作...");
        
        System.out.println("结果为：" + date.getRequest());
    }

}

public class FutureClient {

    public Date request(final String queryStr) {
        //1.想要一个代理对象（Date接口的实现类）先返回给发送请求的客户端，告诉她请求已经被接收到，可以做其他事情
        final FutureDate futureDate = new FutureDate();
        //2.启动一个新的线程，去加载真实数据，传递给这个代理对象
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //3.这个新的线程可以去加载真实对象，然后传递给代理对象
                RealDate realDate = new RealDate(queryStr);
                futureDate.setRealDate(realDate);
            }
        }).start();;
        return futureDate;
    }
}

public interface Date {

    String getRequest();
}

public class FutureDate implements Date{
    private RealDate realDate;
    private Boolean isReady = false;
    @Override
    public synchronized String getRequest() {
        while (!isReady) {
            try {
                //如果没有装载完毕，程序一直处于阻塞状态
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //装载好直接获取数据
        return this.realDate.getRequest();
    }
    
    public synchronized void setRealDate(RealDate realDate) {
        while (isReady) {
            //如果已经加载完毕，就直接返回
            return;
        }
        //如果没有，就进行装载真实对象
        this.realDate = realDate;
        this.isReady = true;
        //通知
        notify();
    }
}

public class RealDate implements Date{
    private String realDate;
    public RealDate(String realDate) {
        System.out.println("根据" + realDate + "进行查询，这是一个很耗时的操作...");
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("操作完毕，获取结果...");
        this.realDate = "查询结果";
    }
    @Override
    public String getRequest() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.realDate;
    }
}

运行结果：
请求已经被处理...
去做其他操作...
根据date进行查询，这是一个很耗时的操作...
操作完毕，获取结果...
结果为：查询结果

三 Master-Worker模式