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0318 guava并发工具

并发是一个难题，但是可以通过使用强力简单的抽象来显著的简化，为了简化问题，guava扩展了Future接口，即 ListenableFuture （可以监听的Future）。

我强烈建议你在你的所有代码里使用ListenableFuture去替代Future，原因如下：

很多的Futures 类的方法需要它。（Futures工具类使用）
它比后来改造为ListenableFutrue更简单。（早点使用比重构更简单）
工具方法的提供者不需要提供Future和ListenableFuture方法的变体。（不需要兼容两套）

接口

一个传统的Futrue代表一个异步计算的结果：一个可能完成也可能没有完成输出结果的计算。

一个Future可以用在进度计算，或者说是一个提供给我们结果的服务的承诺。

一个ListenableFuture允许注册当你在计算完成的时候的回调，或者计算已经完成了。

这个简单的增强让高效支持多种操作成为可能。而Future接口并不能支持。

ListenbleFuture中添加的基本操作是

addListener（Runnable , Executor ），

它指出了当未来计算完成时，指定的Runnable会在指定的Executor中运行。

增加回调

很多用户喜欢使用 Futures.addCallback(ListenableFuture,FutureCallback,Executor)方法。

FutureCallback实现了下面两个方法：

onSuccess(v) 当未来成功执行的动作，基于计算结果
onFailure(Throwable) 当未来失败执行的动作，基于失败

创建

相较于jdk提供的 ExecutorService.submit(Callable)方法来初始化一个异步计算。它返回一个常规的Future,

guava提供了ListeningExecutorService接口，它返回ListenableFuture。

把ExecutorService转换为ListenableExecutorService

使用：MoreExecutors.listeningDecorator(ExecutorService)

基础用法如下：

/**
 * 说明：使用例子代码
 * @author carter
 * 创建时间： 2020年03月19日 9:54 上午
 **/

@Slf4j
public class ListenableFutureUtils {

    public static void main(String[] args) {

ListeningExecutorService service = MoreExecutors.listeningDecorator(
    Executors.newFixedThreadPool(10));


        final ListenableFuture<AResult> listenableFuture = service.submit(() -> {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return new AResult(30, "male", 1);

        });


        Futures.addCallback(listenableFuture,
                new FutureCallback<AResult>() {
                    @Override
                    public void onSuccess(AResult aResult) {
                        log.info("计算成功，{}",aResult);
                    }

                    @Override
                    public void onFailure(Throwable throwable) {

                        log.error("计算错误",throwable);
                        
                    }
                },service);

    }
    
    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class AResult{
        
        private Integer age;
        
        private String sex;
        
        private Integer id;
        
        
    }
    
}

相对的，如果你想从基于FutureTask的API转换过来，

Guava提供了

ListenableFutureTask.create(Callable)

和

ListenableFutureTask.create(Runnable)

不同于jdk,ListenableFutureTask并不是直接扩展的。

如果你喜欢抽象的设置future的值，而不是实现一个方法然后计算值，可以考虑使用AbstractFuture或使用SettableFuture ；

如果你必须转换Future为ListenableFuture,你别无选择，必须使用 JdkFutureAdapters.listenInPoolThread(Future)来转换Future为ListenableFuture

任何时候只要可能，推荐你修改源码让它返回一个 ListenableFuture

应用

使用ListenablFuture最重要的原因是可以使用链式异步操作。

代码如下：

package com.xxx.demo;

import com.google.common.util.concurrent.AsyncFunction;
import com.google.common.util.concurrent.Futures;
import com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

/**
 * 说明：异步操作链
 * @author carter
 * 创建时间： 2020年03月19日 10:11 上午
 **/

public class ApplicationUtils {


    public static void main(String[] args) {

        Query query = new Query(30);

        ListenableFuture<RowKey> rowKeyFuture = lookUp(query);

        AsyncFunction<RowKey, QueryResult> queryFun = rowKey -> readData(rowKey);

        final ListenableFuture<QueryResult> queryResultListenableFuture = 
            Futures.transformAsync(rowKeyFuture, queryFun);

    }

    private static ListenableFuture<QueryResult> readData(RowKey rowKey) {
        return null;
    }

    private static ListenableFuture<RowKey> lookUp(Query query) {
        return null;
    }


    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class RowKey {

        private String id;

    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class Query {

        private Integer age;

    }


    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class QueryResult {

        private String id;
        private String age;

    }


}

很多其他高效支持的操作ListenableFuture提供，而Future不提供。

不同的操作可以被不同的线程池执行，一个简单的ListenableFuture可以有多个操作去等待。

只要一个操作开始，其他多个操作应该开始，fan-out，千帆竞发。

ListenableFuture可以实现这样的操作：它触发了所有请求的回调。

通过少量的工作，我们可以 fan-in.

触发一个ListenableFuture 来获得计算结果，当其他的Future结束的时候。

Futures.allAsList是一个例子。

方法介绍：

方法	描述
transformAsync(ListenableFuture , AsyncFunction , Executor)	返回一个新的ListenableFuture，它的结果是执行异步函数的返回，函数入参是ListenableFuture的返回结果；
transform(ListenableFuture , Function , Executor)	返回一个新的ListenableFuture，它的结果是执行函数的返回，函数入参是ListenableFuture的返回结果；
allAsList(Iterable<ListenableFuture>)	返回一个ListenableFuture，它的结果是一个list,包含每一个列表中的ListenableFuture的执行结果，任何一个ListenableFuture执行失败或者取消，最后的返回结果取消
successfullAsList(Iterable<ListenableFuture>)	返回一个ListenableFuture，它的结果是一个list,包含每一个列表中的ListenableFuture的执行结果，成功的是结果，失败或者取消的值使用null替代

AsyncFunction<A,B> 提供了一个方法， ListenableFuture apply(A inpunt),它可以用来异步的转换值。

代码如下：

package com.xxx.demo;

import com.google.common.collect.Lists;
import com.google.common.util.concurrent.FutureCallback;
import com.google.common.util.concurrent.Futures;
import com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.List;

/**
 * 说明：成功执行结果汇集
 * @author carter
 * 创建时间： 2020年03月19日 10:34 上午
 **/
@Slf4j
public class Test3 {

    public static void main(String[] args) {

        List<ListenableFuture<QueryResult>> querys = Lists.newLinkedList();
        final ListenableFuture<List<QueryResult>> successfulAsList =
            Futures.successfulAsList(querys);
        
        Futures.addCallback(successfulAsList, new FutureCallback<List<QueryResult>>() {
            @Override
            public void onSuccess(List<QueryResult> queryResults) {
                log.info("执行结果列表：{}",queryResults);
            }

            @Override
            public void onFailure(Throwable throwable) {
                log.error("执行失败",throwable);
            }
        });


    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class QueryResult{
        
        
      private  Integer age;
        
    }
    

}

嵌套的Future

你的代码调用一个通用接口并返回一个Future,很可能最终返回一个嵌套的Future.

package com.xxx.demo;

import com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture;
import com.google.common.util.concurrent.ListeningExecutorService;
import com.google.common.util.concurrent.MoreExecutors;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 说明：嵌套的ListenableFuture
 * @author carter
 * 创建时间： 2020年03月19日 10:43 上午
 **/

public class Test4 {

    public static void main(String[] args) {


        final ListeningExecutorService executorService = MoreExecutors
            .listeningDecorator(Executors.newFixedThreadPool(2));
        final ListeningExecutorService otherExecutorService = MoreExecutors
            .listeningDecorator(Executors.newFixedThreadPool(2));


        Callable<Foo> otherCallback =  ()->new Foo("aaa");


        final ListenableFuture<ListenableFuture<Foo>> submit = 
                executorService.submit(() -> otherExecutorService.submit(otherCallback));


    }
    
    @Data
    @AllArgsConstructor
    public static class Foo{
        
        private String name;
    }
    
}

例子最后返回的是： ListenableFuture<ListenableFuture<Foo>> ，

这个代码不对，因为当外层的Future 取消的时候，无法传播到内层的Future,

这也是一个使用get()检查别的Future或者Listnener的常规的错误，

但是，除非特别关注否则 otherCallback抛出的异常会被压制。

为了避免这种情况，所有的guava的Future处理方法（有些从jdk来），有 *Async版本来安全的解开这个嵌套。

比如：transform，transformAsyn， submit, submitAsync方法。