java异步编程笔记

‘壹’ java中同步和异步有什么异同

Java中交互方式分为同步和异步两种：

相同的地方：

都属于交互方式，都是发送请求。

不同的地方：

同步交互：指发送一个请求,需要等待返回,然后才能够发送下一个请求，有个等待过程；

异步交互：指发送一个请求,不需要等待返回,随时可以再发送下一个请求，即不需要等待。区别：一个需要等待，一个不需要等待，在部分情况下，我们的项目开发中都会优先选择不需要等待的异步交互方式。

(1)java异步编程笔记扩展阅读：

Java，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台的总称。用Java实现的HotJava浏览器（支持Java applet）显示了Java的魅力：跨平台、动态的Web、Internet计算。从此，Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展，常用的浏览器现均支持Java applet

Java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的，可移植的，性能优异、多线程的动态语言。

当1995年SUN推出Java语言之后，全世界的目光都被这个神奇的语言所吸引。那么Java到底有何神奇之处呢？

Java语言其实最早诞生于1991年，起初被称为OAK语言，是SUN公司为一些消费性电子产品而设计的一个通用环境。他们最初的目的只是为了开发一种独立于平台的软件技术，而且在网络出现之前，OAK可以说是默默无闻，甚至差点夭折。但是，网络的出现改变了OAK的命运。

参考资料:java基础 网络

‘贰’ java 异步调用方法

asynchronous call（异步调用）
一个可以无需等待被调用函数的返回值就让操作继续进行的方法
中文名
异步调用
外文名
asynchronous call
领域
函数
杰作
线程
。
。
快速
导航
实战用法异步调用使用方法
举例
异步调用就是你 喊 你朋友吃饭 ，你朋友说知道了 ，待会忙完去找你 ，你就去做别的了。
同步调用就是你 喊 你朋友吃饭 ，你朋友在忙 ，你就一直在那等，等你朋友忙完了 ，你们一起去。
实战用法
操作系统发展到今天已经十分精巧，线程就是其中一个杰作。操作系统把 CPU 处理时间划分成许多短暂时间片，在时间 T1 执行一个线程的指令，到时间 T2又执行下一线程的指令，各线程轮流执行，结果好象是所有线程在并肩前进。这样，编程时可以创建多个线程，在同一期间执行，各线程可以“并行”完成不同的任务。
在单线程方式下，计算机是一台严格意义上的冯·诺依曼式机器，一段代码调用另一段代码时，只能采用同步调用，必须等待这段代码执行完返回结果后，调用方才能继续往下执行。有了多线程的支持，可以采用异步调用，调用方和被调方可以属于两个不同的线程，调用方启动被调方线程后，不等对方返回结果就继续执行后续代码。被调方执行完毕后，通过某种手段通知调用方：结果已经出来，请酌情处理。

‘叁’ 掘术三剑客愿代码是多少

掘术三剑客愿代码是#userIn{margin-left:10px;border:。因为掘术三剑客愿代码是使用c语音和java语音编写的，所以掘术三剑客愿代码是#userIn{margin-left:10px;border:。

‘肆’ Java 异步编程框架有哪些推荐

前端框架的话EXTJS跟 JQuery 都支持异步通信，服务端的话JAVA1.7版本或更高版本的并发库有支持异步调用的API，若是远程调用，也就是系统之间调用的话，web service的任何一个框架，比如CXF都支持异步调用，因为使用的是消息传递机制进行通信，若你想用支持远程过程调用（RPC）的框架的话，那就只能面向多线程编程才能实现异步调用

‘伍’ java 异步编程

用异步输入输出流编写Socket进程通信程序
在Merlin中加入了用于实现异步输入输出机制的应用程序接口包：java.nio（新的输入输出包，定义了很多基本类型缓冲(Buffer)），java.nio.channels(通道及选择器等，用于异步输入输出)，java.nio.charset（字符的编码解码）。通道(Channel)首先在选择器(Selector)中注册自己感兴趣的事件，当相应的事件发生时，选择器便通过选择键(SelectionKey)通知已注册的通道。然后通道将需要处理的信息，通过缓冲（Buffer）打包，编码/解码,完成输入输出控制。

通道介绍：
这里主要介绍ServerSocketChannel和 SocketChannel.它们都是可选择的(selectable)通道，分别可以工作在同步和异步两种方式下（注意，这里的可选择不是指可以选择两种工作方式，而是指可以有选择的注册自己感兴趣的事件）。可以用channel.configureBlocking(Boolean )来设置其工作方式。与以前版本的API相比较，ServerSocketChannel就相当于ServerSocket(ServerSocketChannel封装了ServerSocket),而SocketChannel就相当于Socket（SocketChannel封装了Socket）。当通道工作在同步方式时，编程方法与以前的基本相似，这里主要介绍异步工作方式。

所谓异步输入输出机制，是指在进行输入输出处理时，不必等到输入输出处理完毕才返回。所以异步的同义语是非阻塞（None Blocking）。在服务器端，ServerSocketChannel通过静态函数open()返回一个实例serverChl。然后该通道调用serverChl.socket().bind()绑定到服务器某端口，并调用register（Selector sel, SelectionKey.OP_ACCEPT）注册OP_ACCEPT事件到一个选择器中（ServerSocketChannel只可以注册OP_ACCEPT事件）。当有客户请求连接时，选择器就会通知该通道有客户连接请求，就可以进行相应的输入输出控制了；在客户端，clientChl实例注册自己感兴趣的事件后（可以是OP_CONNECT,OP_READ,OP_WRITE的组合），调用clientChl.connect(InetSocketAddress )连接服务器然后进行相应处理。注意，这里的连接是异步的，即会立即返回而继续执行后面的代码。

选择器和选择键介绍：
选择器（Selector）的作用是：将通道感兴趣的事件放入队列中，而不是马上提交给应用程序，等已注册的通道自己来请求处理这些事件。换句话说，就是选择器将会随时报告已经准备好了的通道，而且是按照先进先出的顺序。那么，选择器是通过什么来报告的呢？选择键(SelectionKey)。选择键的作用就是表明哪个通道已经做好了准备，准备干什么。你也许马上会想到，那一定是已注册的通道感兴趣的事件。不错，例如对于服务器端serverChl来说，可以调用key.isAcceptable()来通知serverChl有客户端连接请求。相应的函数还有：SelectionKey.isReadable(),SelectionKey.isWritable()。一般的，在一个循环中轮询感兴趣的事件（具体可参照下面的代码）。如果选择器中尚无通道已注册事件发生，调用Selector.select()将阻塞，直到有事件发生为止。另外，可以调用selectNow()或者select(long timeout)。前者立即返回，没有事件时返回0值；后者等待timeout时间后返回。一个选择器最多可以同时被63个通道一起注册使用。
应用实例：
下面是用异步输入输出机制实现的客户/服务器实例程序――程序清单1（限于篇幅，只给出了服务器端实现，读者可以参照着实现客户端代码）：

程序类图

public class NBlockingServer {
int port = 8000;
int BUFFERSIZE = 1024;
Selector selector = null;
ServerSocketChannel serverChannel = null;
HashMap clientChannelMap = null;//用来存放每一个客户连接对应的套接字和通道

public NBlockingServer( int port ) {
this.clientChannelMap = new HashMap();
this.port = port;
}

public void initialize() throws IOException {
//初始化，分别实例化一个选择器，一个服务器端可选择通道
this.selector = Selector.open();
this.serverChannel = ServerSocketChannel.open();
this.serverChannel.configureBlocking(false);
InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress(localhost, this.port );
this.serverChannel.socket().bind(isa);//将该套接字绑定到服务器某一可用端口
}
//结束时释放资源
public void finalize() throws IOException {
this.serverChannel.close();
this.selector.close();
}
//将读入字节缓冲的信息解码
public String decode( ByteBuffer byteBuffer ) throws
CharacterCodingException {
Charset charset = Charset.forName( "ISO-8859-1" );
CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
CharBuffer charBuffer = decoder.decode( byteBuffer );
String result = charBuffer.toString();
return result;
}
//监听端口，当通道准备好时进行相应操作
public void portListening() throws IOException, InterruptedException {
//服务器端通道注册OP_ACCEPT事件
SelectionKey acceptKey =this.serverChannel.register( this.selector,
SelectionKey.OP_ACCEPT );
//当有已注册的事件发生时,select()返回值将大于0
while (acceptKey.selector().select() > 0 ) {
System.out.println("event happened");
//取得所有已经准备好的所有选择键
Set readyKeys = this.selector.selectedKeys();
//使用迭代器对选择键进行轮询
Iterator i = readyKeys.iterator();
while (i
else if ( key.isReadable() ) {//如果是通道读准备好事件
System.out.println("Readable");
//取得选择键对应的通道和套接字
SelectableChannel nextReady =
(SelectableChannel) key.channel();
Socket socket = (Socket) key.attachment();
//处理该事件，处理方法已封装在类ClientChInstance中
this.readFromChannel( socket.getChannel(),
(ClientChInstance)
this.clientChannelMap.get( socket ) );
}
else if ( key.isWritable() ) {//如果是通道写准备好事件
System.out.println("writeable");
//取得套接字后处理，方法同上
Socket socket = (Socket) key.attachment();
SocketChannel channel = (SocketChannel)
socket.getChannel();
this.writeToChannel( channel,"This is from server!");
}
}
}
}
//对通道的写操作
public void writeToChannel( SocketChannel channel, String message )
throws IOException {
ByteBuffer buf = ByteBuffer.wrap( message.getBytes() );
int nbytes = channel.write( buf );
}
//对通道的读操作
public void readFromChannel( SocketChannel channel, ClientChInstance clientInstance )
throws IOException, InterruptedException {
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate( BUFFERSIZE );
int nbytes = channel.read( byteBuffer );
byteBuffer.flip();
String result = this.decode( byteBuffer );
//当客户端发出”@exit”退出命令时，关闭其通道
if ( result.indexOf( "@exit" ) >= 0 ) {
channel.close();
}
else {
clientInstance.append( result.toString() );
//读入一行完毕，执行相应操作
if ( result.indexOf( "\n" ) >= 0 ){
System.out.println("client input"+result);
clientInstance.execute();
}
}
}
//该类封装了怎样对客户端的通道进行操作，具体实现可以通过重载execute()方法
public class ClientChInstance {
SocketChannel channel;
StringBuffer buffer=new StringBuffer();
public ClientChInstance( SocketChannel channel ) {
this.channel = channel;
}
public void execute() throws IOException {
String message = "This is response after reading from channel!";
writeToChannel( this.channel, message );
buffer = new StringBuffer();
}
//当一行没有结束时，将当前字窜置于缓冲尾
public void append( String values ) {
buffer.append( values );
}
}

//主程序
public static void main( String[] args ) {
NBlockingServer nbServer = new NBlockingServer(8000);
try {
nbServer.initialize();
} catch ( Exception e ) {
e.printStackTrace();
System.exit( -1 );
}
try {
nbServer.portListening();
}
catch ( Exception e ) {
e.printStackTrace();
}
}
}

程序清单1

小结：
从以上程序段可以看出，服务器端没有引入多余线程就完成了多客户的客户/服务器模式。该程序中使用了回调模式(CALLBACK)。需要注意的是，请不要将原来的输入输出包与新加入的输入输出包混用，因为出于一些原因的考虑，这两个包并不兼容。即使用通道时请使用缓冲完成输入输出控制。该程序在Windows2000,J2SE1.4下，用telnet测试成功。

‘陆’ 如何用Java回调和线程实现异步调用

软件模块之间的调用关系可以分为两大类：即同步调用和异步调用。在同步调用中，一段代码（主调方）调用另一段代码（被调方），主调方必须等待这段代码执行完成返回结果后，才能继续往下执行，所以，同步调用是一种阻塞式调用，主调方代码一直阻塞等待直到被调方返回为止。同步调用相对比较直观，也是大部分编程语言直接支持的一种调用方式。但是，同步调用在处理比较耗时的情况下会严重影响程序性能，影响人机交互的瞬时反应。例如，某个程序需要访问数据库获取大量数据，然后根据这些数据进行一系列处理，将处理结果显示在程序主窗口。由于数据库访问和大量数据的处理都是耗时的工作，在这个工作完成之前，处理结果迟迟不能显示，用户点击鼠标也不会立即得到响应，让用户感到整个程序显得很沉重。面对这样一些需要比较长时间才能完成的应用场景，我们需要采用一种非阻塞式调用方式，即异步调用方式。在异步调用中，主调方调用被调方后，不等待对方返回结果就继续执行后续代码，被调方执行完毕后，通过某种手段通知调用方：结果已经出来，请酌情处理。我们可以对上面的例子改用异步调用将问题轻松化解：把整个耗时的工作放进一个单独的线程，由主调方启动此线程后继续执行后续代码，线程在背后悄悄地处理费时的工作，当工作完成，采用回调的方式通知主调方工作完成，主调方将结果显示在主窗口。经过这样的处理，主界面继续进行自己的工作而不必死等，就不会造成界面响应迟钝。
在实现异步调用机制时，除了线程之外，还要用到回调。回调是一种双向调用，也就是，被调方在被调用时也会调用主调方的代码。在异步调用中，被调方需要在工作完成时通知主调方，即调用主调方的接口，这一机制通过回调实现。回调和异步调用的关系非常紧密，回调是异步调用的基础[1]。
本文理论联系实际，首先阐述如何使用Java实现回调机制，然后进一步阐述使用Java回调和线程实现异步调用，最后，阐述在异步调用中如何处理超时问题。
1 Java回调机制的实现方法
实现Java回调，需要做如下三件事情：
（1）定义一个回调接口CallbackInterface
接口中声明回调方法handle，如图1所示，回调方法就是一个普通的方法，接收一个消息字符串或者一个封装了数据的事件。
（2）定义一个类实现回调接口
这个类其实就是消息接收者和处理者，也就是调用方，回调方法是消息发生时实际处理消息的方法，此处简化为一条打印语句。
（3）定义消息通知者
消息通知者也就是被调用方必须具备两种能力，第一，它必须知道谁是消息接收者，第二，当消息发生时，它能够回调这些接收者的回调方法。为了获得这两种能力，消息通知者首先必须提供一个注册方法register， 通过注册的方式来注册多个对此消息或事件感兴趣的对象。然后提供一个消息通知方法notifyMessage，在这个方法中调用所有消息接收者的回调方法。具体代码如图3所示。
比如用一个可变数组List用于保存消息接收者，注册的过程实际上是将消息接收者添加到这个数组，以备在需要通知消息的时候调用这些消息接收者的回调方法。
使用Java回调和线程实现异步调用
线程是一个独立的执行流，其本质是程序中一段并发执行的代码。在异步调用机制中引入线程，在线程中完成耗时的工作，其目的是让调用方的主线程继续执行后续代码而不需要等待被调方的结果返回。由于不需要等待，这样我们就等于同时做了两件事情，而这两件事情分别是在不同的执行流中执行，主调者在当前的主线程中执行，被调者在另外一个线程中执行，因此提高了程序的效率，避免了界面的响应迟钝。当被调者执行完成后，仍然采用回调通知主调者。
例如LongTimeWorker是一个用于完成耗时工作的线程，同时又是消息通知者。其耗时工作在run方法中完成，另外提供一个注册方法register， 和一个消息通知方法notifyMessage，在run方法的最后，即耗时工作完成以后，调用notifyMessage将消息广播出去。
3 异步调用中超时问题的处理
异步调用通常都要加入超时机制，因为我们总是希望在一个指定的时间范围内返回一个结果，即使没有得到结果也该有个超时通知。这时我们需要使用“限时线程回调方式”，它在原有线程回调的基础上加上一个计时器Timer以计算消耗的时间，如果时间期限到了任务还没有执行完成即中断线程，并将超时消息广播出去。LongTimeWorker类需要修改部分的代码如图8和图9所示。
首先LongTimeWorker线程类增加了一个构造方法，其参数是超时时间timeout，构造方法的主要任务是创建一个定时器，每秒钟计时一次，若超时时间到则终止本线程，并广播超时消息。LongTimeWorker线程类的第二个改变发生在其run方法中，线程一启动立即开始计时，完成工作后停止计时，并广播消息。
4 结束语
异步调用是一种非阻塞式调用方式，用于在处理比较耗时的任务时保证程序性能不受到影响。实现异步调用的关键在于要解决三个技术难题，它们分别是程序阻塞问题、异步消息的传递问题和超时问题。本文介绍的方法采用并发线程、回调机制和计时器使上述问题得到了圆满解决。

‘柒’ Java异步编程可以吗

不论是服务器端编程还是客户端编程，编程中的同步和异步对程序员来说都应该不陌生，我们经常会用同步编程来解决顺序执行问题、用异步解决并行执行问题。然而，就是这样的常见的编程模式，有人却将其申请为专利。在谷歌专利查询网站上专利公开号为US 20140282625 A1的专利内容就是Asynchronous programming model for concurrent workflow scenarios，在这个专利的内容摘要描述有：

异步方式在编程中的执行过程是：先将包含有跟流程信息相关的全局变量和全局上下文指针存储到一个上下文结构体中。当异步函数被执行时，全局上下文指针被存储到本地变量中，当函数执行完，全局上下文指针可以从本地变量中恢复。

下面的流程图和组件图可看出这个专利中含盖的编程模式和架构。
图1
图2
专利是一把双刃剑，它能保护专利发明人的权利、鼓励更多人来发明创造，但也会因此限制其推广和普遍使用、浪费生产力。UNIX 和 BSD 的专利之争就是最恶劣的一个案例，Java 和安卓之争也给业界带来了很多的麻烦。2004 年 4 月，微软公司申请到一个专利，内容是计算机上，在一个特定时间内按下多次按键来启动应用程序，即微软为双击鼠标启动程序申请了专利。幸好微软没有动用这项专利，否则的话后果实在太恐怖了。苹果公司也申请了很多让人哭笑不得的专利，其中最奇葩的是矩形圆角外观设计专利。
苹果此前获得的诸多关于 iPhone 和 iPad 的专利中或多或少都会包含一些实际的功能，譬如 Home 键、背部轮廓设计或者前面板整体玻璃覆盖设计等。但此次获得的专利却单单专注于外观，苹果的意图很简单：圆角矩形就是苹果发明的！专利所保护的圆角矩形设计，是一个非常宽泛的概念，宽泛到图中这个边框的横竖线条的比例都能成为它保护的对象，无论设备是 7 寸还是 20 寸。
专利可以用来维护原创者的权益，但是专利的尺度宽泛以及漏洞极有可能通过了一些不实用的专利而引起很多不必要的麻烦，甚至对行业的发展造成阻碍.

‘捌’ “高并发”两种异步模型与深度解析Future接口-

大家好，我是冰河~~

本文有点长，但是满满的干货，以实际案例的形式分析了两种异步模型，并从源码角度深度解析Future接口和FutureTask类，希望大家踏下心来，打开你的IDE，跟着文章看源码，相信你一定收获不小！

在Java的并发编程中，大体上会分为两种异步编程模型，一类是直接以异步的形式来并行运行其他的任务，不需要返回任务的结果数据。一类是以异步的形式运行其他任务，需要返回结果。

1.无返回结果的异步模型

无返回结果的异步任务，可以直接将任务丢进线程或线程池中运行，此时，无法直接获得任务的执行结果数据，一种方式是可以使用回调方法来获取任务的运行结果。

具体的方案是：定义一个回调接口，并在接口中定义接收任务结果数据的方法，具体逻辑在回调接口的实现类中完成。将回调接口与任务参数一同放进线程或线程池中运行，任务运行后调用接口方法，执行回调接口实现类中的逻辑来处理结果数据。这里，给出一个简单的示例供参考。

便于接口的通用型，这里为回调接口定义了泛型。

回调接口的实现类主要用来对任务的返回结果进行相应的业务处理，这里，为了方便演示，只是将结果数据返回。大家需要根据具体的业务场景来做相应的分析和处理。

任务的执行类是具体执行任务的类，实现Runnable接口，在此类中定义一个回调接口类型的成员变量和一个String类型的任务参数（模拟任务的参数），并在构造方法中注入回调接口和任务参数。在run方法中执行任务，任务完成后将任务的结果数据封装成TaskResult对象，调用回调接口的方法将TaskResult对象传递到回调方法中。

到这里，整个大的框架算是完成了，接下来，就是测试看能否获取到异步任务的结果了。

在测试类中，使用Thread类创建一个新的线程，并启动线程运行任务。运行程序最终的接口数据如下所示。

大家可以细细品味下这种获取异步结果的方式。这里，只是简单的使用了Thread类来创建并启动线程，也可以使用线程池的方式实现。大家可自行实现以线程池的方式通过回调接口获取异步结果。

2.有返回结果的异步模型

尽管使用回调接口能够获取异步任务的结果，但是这种方式使用起来略显复杂。在JDK中提供了可以直接返回异步结果的处理方案。最常用的就是使用Future接口或者其实现类FutureTask来接收任务的返回结果。

使用Future接口往往配合线程池来获取异步执行结果，如下所示。

运行结果如下所示。

FutureTask类既可以结合Thread类使用也可以结合线程池使用，接下来，就看下这两种使用方式。

结合Thread类的使用示例如下所示。

运行结果如下所示。

结合线程池的使用示例如下。

运行结果如下所示。

可以看到使用Future接口或者FutureTask类来获取异步结果比使用回调接口获取异步结果简单多了。注意：实现异步的方式很多，这里只是用多线程举例。

接下来，就深入分析下Future接口。

1.Future接口

Future是JDK1.5新增的异步编程接口，其源代码如下所示。

可以看到，在Future接口中，总共定义了5个抽象方法。接下来，就分别介绍下这5个方法的含义。

取消任务的执行，接收一个boolean类型的参数，成功取消任务，则返回true，否则返回false。当任务已经完成，已经结束或者因其他原因不能取消时，方法会返回false，表示任务取消失败。当任务未启动调用了此方法，并且结果返回true（取消成功），则当前任务不再运行。如果任务已经启动，会根据当前传递的boolean类型的参数来决定是否中断当前运行的线程来取消当前运行的任务。

判断任务在完成之前是否被取消，如果在任务完成之前被取消，则返回true；否则，返回false。

这里需要注意一个细节：只有任务未启动，或者在完成之前被取消，才会返回true，表示任务已经被成功取消。其他情况都会返回false。

判断任务是否已经完成，如果任务正常结束、抛出异常退出、被取消，都会返回true，表示任务已经完成。

当任务完成时，直接返回任务的结果数据；当任务未完成时，等待任务完成并返回任务的结果数据。

当任务完成时，直接返回任务的结果数据；当任务未完成时，等待任务完成，并设置了超时等待时间。在超时时间内任务完成，则返回结果；否则，抛出TimeoutException异常。

2.RunnableFuture接口

Future接口有一个重要的子接口，那就是RunnableFuture接口，RunnableFuture接口不但继承了Future接口，而且继承了java.lang.Runnable接口，其源代码如下所示。

这里，问一下，RunnableFuture接口中有几个抽象方法？想好了再说！哈哈哈。。。

这个接口比较简单run()方法就是运行任务时调用的方法。

3.FutureTask类

FutureTask类是RunnableFuture接口的一个非常重要的实现类，它实现了RunnableFuture接口、Future接口和Runnable接口的所有方法。FutureTask类的源代码比较多，这个就不粘贴了，大家自行到java.util.concurrent下查看。

（1）FutureTask类中的变量与常量

在FutureTask类中首先定义了一个状态变量state，这个变量使用了volatile关键字修饰，这里，大家只需要知道volatile关键字通过内存屏障和禁止重排序优化来实现线程安全，后续会单独深度分析volatile关键字是如何保证线程安全的。紧接着，定义了几个任务运行时的状态常量，如下所示。

其中，代码注释中给出了几个可能的状态变更流程，如下所示。

接下来，定义了其他几个成员变量，如下所示。

又看到我们所熟悉的Callable接口了，Callable接口那肯定就是用来调用call()方法执行具体任务了。

看一下WaitNode类的定义，如下所示。

可以看到，WaitNode类是FutureTask类的静态内部类，类中定义了一个Thread成员变量和指向下一个WaitNode节点的引用。其中通过构造方法将thread变量设置为当前线程。

（2）构造方法

接下来，是FutureTask的两个构造方法，比较简单，如下所示。

（3）是否取消与完成方法

继续向下看源码，看到一个任务是否取消的方法，和一个任务是否完成的方法，如下所示。

这两方法中，都是通过判断任务的状态来判定任务是否已取消和已完成的。为啥会这样判断呢？再次查看FutureTask类中定义的状态常量发现，其常量的定义是有规律的，并不是随意定义的。其中，大于或者等于CANCELLED的常量为CANCELLED、INTERRUPTING和INTERRUPTED，这三个状态均可以表示线程已经被取消。当状态不等于NEW时，可以表示任务已经完成。

通过这里，大家可以学到一点：以后在编码过程中，要按照规律来定义自己使用的状态，尤其是涉及到业务中有频繁的状态变更的操作，有规律的状态可使业务处理变得事半功倍，这也是通过看别人的源码设计能够学到的，这里，建议大家还是多看别人写的优秀的开源框架的源码。

（4）取消方法

我们继续向下看源码，接下来，看到的是cancel(boolean)方法，如下所示。

接下来，拆解cancel(boolean)方法。在cancel(boolean)方法中，首先判断任务的状态和CAS的操作结果，如果任务的状态不等于NEW或者CAS的操作返回false，则直接返回false，表示任务取消失败。如下所示。

接下来，在try代码块中，首先判断是否可以中断当前任务所在的线程来取消任务的运行。如果可以中断当前任务所在的线程，则以一个Thread临时变量来指向运行任务的线程，当指向的变量不为空时，调用线程对象的interrupt()方法来中断线程的运行，最后将线程标记为被中断的状态。如下所示。

这里，发现变更任务状态使用的是UNSAFE.putOrderedInt()方法，这个方法是个什么鬼呢？点进去看一下，如下所示。

可以看到，又是一个本地方法，嘿嘿，这里先不管它，后续文章会详解这些方法的作用。

接下来，cancel(boolean)方法会进入finally代码块，如下所示。

可以看到在finallly代码块中调用了finishCompletion()方法，顾名思义，finishCompletion()方法表示结束任务的运行，接下来看看它是如何实现的。点到finishCompletion()方法中看一下，如下所示。

在finishCompletion()方法中，首先定义一个for循环，循环终止因子为waiters为null，在循环中，判断CAS操作是否成功，如果成功进行if条件中的逻辑。首先，定义一个for自旋循环，在自旋循环体中，唤醒WaitNode堆栈中的线程，使其运行完成。当WaitNode堆栈中的线程运行完成后，通过break退出外层for循环。接下来调用done()方法。done()方法又是个什么鬼呢？点进去看一下，如下所示。

可以看到，done()方法是一个空的方法体，交由子类来实现具体的业务逻辑。

当我们的具体业务中，需要在取消任务时，执行一些额外的业务逻辑，可以在子类中覆写done()方法的实现。

（5）get()方法

继续向下看FutureTask类的代码，FutureTask类中实现了两个get()方法，如下所示。

没参数的get()方法为当任务未运行完成时，会阻塞，直到返回任务结果。有参数的get()方法为当任务未运行完成，并且等待时间超出了超时时间，会TimeoutException异常。

两个get()方法的主要逻辑差不多，一个没有超时设置，一个有超时设置，这里说一下主要逻辑。判断任务的当前状态是否小于或者等于COMPLETING，也就是说，任务是NEW状态或者COMPLETING，调用awaitDone()方法，看下awaitDone()方法的实现，如下所示。

接下来，拆解awaitDone()方法。在awaitDone()方法中，最重要的就是for自旋循环，在循环中首先判断当前线程是否被中断，如果已经被中断，则调用removeWaiter()将当前线程从堆栈中移除，并且抛出InterruptedException异常，如下所示。

接下来，判断任务的当前状态是否完成，如果完成，并且堆栈句柄不为空，则将堆栈中的当前线程设置为空，返回当前任务的状态，如下所示。

当任务的状态为COMPLETING时，使当前线程让出CPU资源，如下所示。

如果堆栈为空，则创建堆栈对象，如下所示。

如果queued变量为false，通过CAS操作为queued赋值，如果awaitDone()方法传递的timed参数为true，则计算超时时间，当时间已超时，则在堆栈中移除当前线程并返回任务状态，如下所示。如果未超时，则重置超时时间，如下所示。

如果不满足上述的所有条件，则将当前线程设置为等待状态，如下所示。

接下来，回到get()方法中，当awaitDone()方法返回结果，或者任务的状态不满足条件时，都会调用report()方法，并将当前任务的状态传递到report()方法中，并返回结果，如下所示。

看来，这里还要看下report()方法啊，点进去看下report()方法的实现，如下所示。

可以看到，report()方法的实现比较简单，首先，将outcome数据赋值给x变量，接下来，主要是判断接收到的任务状态，如果状态为NORMAL，则将x强转为泛型类型返回；当任务的状态大于或者等于CANCELLED，也就是任务已经取消，则抛出CancellationException异常，其他情况则抛出ExecutionException异常。

至此，get()方法分析完成。注意：一定要理解get()方法的实现，因为get()方法是我们使用Future接口和FutureTask类时，使用的比较频繁的一个方法。

（6）set()方法与setException()方法

继续看FutureTask类的代码，接下来看到的是set()方法与setException()方法，如下所示。

通过源码可以看出，set()方法与setException()方法整体逻辑几乎一样，只是在设置任务状态时一个将状态设置为NORMAL，一个将状态设置为EXCEPTIONAL。

至于finishCompletion()方法，前面已经分析过。

（7）run()方法与runAndReset()方法

接下来，就是run()方法了，run()方法的源代码如下所示。

可以这么说，只要使用了Future和FutureTask，就必然会调用run()方法来运行任务，掌握run()方法的流程是非常有必要的。在run()方法中，如果当前状态不是NEW，或者CAS操作返回的结果为false，则直接返回，不再执行后续逻辑，如下所示。

接下来，在try代码块中，将成员变量callable赋值给一个临时变量c，判断临时变量不等于null，并且任务状态为NEW，则调用Callable接口的call()方法，并接收结果数据。并将ran变量设置为true。当程序抛出异常时，将接收结果的变量设置为null，ran变量设置为false，并且调用setException()方法将任务的状态设置为EXCEPTIONA。接下来，如果ran变量为true，则调用set()方法，如下所示。

接下来，程序会进入finally代码块中，如下所示。

这里，将runner设置为null，如果任务的当前状态大于或者等于INTERRUPTING，也就是线程被中断了。则调用()方法，接下来，看下()方法的实现。

可以看到，()方法的实现比较简单，当任务的状态为INTERRUPTING时，使用while()循环，条件为当前任务状态为INTERRUPTING，将当前线程占用的CPU资源释放，也就是说，当任务运行完成后，释放线程所占用的资源。

runAndReset()方法的逻辑与run()差不多，只是runAndReset()方法会在finally代码块中将任务状态重置为NEW。runAndReset()方法的源代码如下所示，就不重复说明了。

（8）removeWaiter()方法

removeWaiter()方法中主要是使用自旋循环的方式来移除WaitNode中的线程，比较简单，如下所示。

最后，在FutureTask类的最后，有如下代码。

关于这些代码的作用，会在后续深度解析CAS文章中详细说明，这里就不再探讨。

至此，关于Future接口和FutureTask类的源码就分析完了。

好了，今天就到这儿吧，我是冰河，我们下期见~~

‘玖’ java异步方法什么意思

在JAVA平台,实现异步调用的角色有如下三个角色:调用者,取货凭证,真实数据 异步调用就是：一个调用者在调用耗时操作,不能立即返回数据时,先返回一个取货凭证.然后在过一断时间后凭取货凭证来获取真正的数据.
如果数据将在线程间共享。例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到，或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了，那么这些数据就是共享数据，必须进行同步存取。当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法，并且不希望让程序等待方法的返回时，就应该使用异步编程，在很多情况下采用异步途径往往更有效率 只有一个马桶 很多人上厕所 要排队 这叫同步迅雷一次可以下载很多东西 这叫异步

‘拾’ java同步和异步的区别

java同步和异步的区别如下：

一、根据情况需要专门的线程方式

如果数据将在线程间共享.例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到,或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了,那么这些数据就是共享数据,必须进行同步存取.

当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法,并且不希望让程序等待方法的返回时,就应该使用异步编程,在很多情况下采用异步途径往往更有效率.

二、应用不同：

• Java同步:

  基本概念:每个Object都会有1个锁.同步就是串行使用一些资源.

(说明:以下有些例子为了突出重点,省略了不必要的代码.非凡是省掉了一些成员变量,就是需要同步的对象.)

1. 多线程中对共享、可变的数据进行同步.

对于函数中的局部变量没必要进行同步.

对于不可变数据,也没必要进行同步.

多线程中访问共享可变数据才有必要.

2. 单个线程中可以使用synchronized,而且可以嵌套,但无意义.

class Test {

public static void main(String[] args) {

Test t = new Test();

synchronized(t) {

synchronized(t) {

System.out.println("ok!");

}

}

}

}

3. 对象实例的锁

class Test{

public synchronized void f1(){

//do something here

}

public void f2(){

synchronized(this){

//do something here

}

}

}

上面的f1()和f2()效果一致, synchronized取得的锁都是Test某个实列(this)的锁.

比如: Test t = new Test();

线程A调用t.f2()时, 线程B无法进入t.f1(),直到t.f2()结束.

作用: 多线程中访问Test的同一个实例的同步方法时会进行同步.

4. class的锁

class Test{

final static Object o= new Object();

public static synchronized void f1(){

//do something here

}

public static void f2(){

synchronized(Test.class){

//do something here

}

}

public static void f3(){

try {

synchronized (Class.forName("Test")) {

//do something here

}

}

catch (ClassNotFoundException ex) {

}

}

public static void g(){

synchronized(o){

//do something here

}

}

}

上面f1(),f2(),f3(),g()效果一致

f1(),f2(),f3()中synchronized取得的锁都是Test.class的锁.

g()是自己产生一个对象o,利用o的锁做同步

作用: 多线程中访问此类或此类任一个实例的同步方法时都会同步. singleton模式lazily initializing属于此类.

5. static method

class Test{

private static int v = 0;

public static void f1(){

//do something, 但函数中没用用到v

}

public synchronized static void f2(){

//do something, 函数中对v进行了读/写.

}

}

多线程中使用Test的某个实列时,

(1) f1()是线程安全的,不需要同步

(2) f2()这个静态方法中使用了函数外静态变量,所以需要同步.

• Java异步:

  1、 它要能适应不同类型的请求:

  本节用 makeString来说明要求有返回值的请求.用displayString来说明不需要返回值的请求.

  2、 要能同时并发处理多个请求,并能按一定机制调度:

  本节将用一个队列来存放请求,所以只能按FIFO机制调度,你可以改用LinkedList,就可以简单实现一个优先级(优先级高的addFirst,低的addLast).

  3、有能力将调用的边界从线程扩展到机器间(RMI)

  4、分离过度耦合,如分离调用句柄(取货凭证)和真实数据的实现.分离调用和执行的过程,可以尽快地将调返回.

  现在看具体的实现:

  public interface Axman {

  Result resultTest(int count,char c);

  void noResultTest(String str);

  }

  这个接口有两个方法要实现,就是有返回值的调用resultTest和不需要返回值的调用

  noResultTest, 我们把这个接口用一个代理类来实现,目的是将方法调用转化为对象,这样就可以将多个请求(多个方法调)放到一个容器中缓存起来,然后统一处理,因为 Java不支持方法指针,所以把方法调用转换为对象,然后在这个对象上统一执行它们的方法,不仅可以做到异步处理,而且可以将代表方法调用的请求对象序列化后通过网络传递到另一个机器上执行(RMI).这也是Java回调机制最有力的实现.

  一个简单的例子.

  如果 1: 做A

  如果 2: 做B

  如果 3: 做C

  如果有1000个情况,你不至于用1000个case吧?以后再增加呢?

  所以如果C/C++程序员,会这样实现: (c和c++定义结构不同)

  type define struct MyStruct{

  int mark;

  (*fn) ();

  } MyList;

  然后你可以声明这个结构数据:

  {1,A,

  2,B

  3,C

  }

  做一个循环:

  for(i=0;i<length;i++) {

  if(数据组[i].mark == 传入的值) (数据组[i].*fn)();

  }

  简单说c/c++中将要被调用的涵数可以被保存起来,然后去访问,调用,而Java中,我们无法将一个方法保存,除了直接调用,所以将要调用的方法用子类来实现,然后把这些子类实例保存起来,然后在这些子类的实现上调用方法:

  interface My{

  void test();

• }