了解ListenableFuture

发布时间：2023-05-21

一、什么是ListenableFuture

在并发编程中，Future是常用的技术，它可以异步执行一个操作，并且获取其结果。但是一旦get()方法调用，当前线程就会同步阻塞等待结果返回，这会让整个程序性能大打折扣。因此，Google Guava为了解决这个问题，提出了ListenableFuture，它可以异步执行操作，并且可以注册回调函数，在操作结果返回后自动调用回调函数，不会阻塞当前线程。 一个ListenableFuture对象可以包装一个异步计算任务，封装业务逻辑，当计算完成时，可以通过添加回调的方式异步处理计算结果。

二、ListenableFuture的基本使用

Guava中的ListenableFuture接口和Java中的Future接口类似，区别在于ListenableFuture支持回调函数，所以我们必须添加回调函数回调在结果准备就绪时使用。

ListenableFuture<Integer> listenableFuture = executorService.submit(() -> 1 + 2);
Futures.addCallback(listenableFuture, new FutureCallback<Integer>() {
    public void onSuccess(Integer result) {
        System.out.println("计算结果：" + result);
    }
    public void onFailure(Throwable t) {
        System.out.println("计算失败，异常信息：" + t.getMessage());
    }
}, executorService);

上面的代码中，我们使用ExecutorService来创建一个ListenableFuture对象，接着添加回调函数。回调函数FutureCallback接口提供了两个方法，onSuccess方法在结果准备就绪时被调用，onFailure在计算过程中抛出异常时被调用。

三、ListenableFuture的进阶使用

1、使用Transform函数

Guava中提供了对Future结果进行转换的接口：ListenableFuture.transform()

ListenableFuture<String> listenableFuture = executorService.submit(() -> "hello world");
ListenableFuture<Integer> listenableFuture1 = Futures.transform(listenableFuture, (Function<String, Integer>) String::length, executorService);
Futures.addCallback(listenableFuture1, new FutureCallback<Integer>() {
    public void onSuccess(Integer result) {
        System.out.println("计算结果：" + result);
    }
    public void onFailure(Throwable t) {
        System.out.println("计算失败，异常信息：" + t.getMessage());
    }
}, executorService);

上面的代码中，我们通过transform()方法对异步计算结果进行转换，将String类型转换为Integer类型。我们在addCallback()方法中添加回调函数，在转换后的结果准备就绪时调用回调函数。

2、使用FutureCallback函数

除了基本使用和Transform函数转换，ListenableFuture还支持FutureCallback接口的回调方法，FutureCallback同时支持onSuccess和onFailure方法。

ListenableFuture<String> listenableFuture = service.submit(() -> {
    try {
        Thread.sleep(3000L);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "hello world";
});
Futures.addCallback(listenableFuture, new FutureCallback<String>() {
    public void onSuccess(String result) {
        System.out.println("计算结果：" + result);
    }
    public void onFailure(Throwable t) {
        System.out.println("计算失败，异常信息：" + t.getMessage());
    }
});

上面的代码中，我们通过在回调函数内添加Thread.sleep()方法来模拟长时间的异步计算。在添加回调函数之后，程序会去执行其他操作，当计算完成后，onSuccess方法会被执行，否则onFailure方法会被执行。

四、ListenableFuture的应用场景

在实际的开发中，ListenableFuture广泛应用于并发操作，异步操作等待结果后的处理。以下是ListenableFuture适用的一些场景：

1、延迟任务

适用于需要异步执行任务的场景，可以在异步执行后的回调函数中进行结果处理。

2、异步计算

适用于多线程计算复杂数据，计算完后返回数据的情况。

3、处理故障和错误

在处理异常错误信息时，通过回调函数将异常信息记录，方便后续分析问题，并进行解决。

总结

本文详细介绍了Guava中的ListenableFuture的使用方法，从基本使用到进阶使用，再到ListenableFuture的应用场景等进行详细的阐述。ListenableFuture的使用可以提高程序的性能，避免在调用get()方法时造成线程阻塞，同时可以异步处理计算结果，提高计算效率，缩短程序的运行时间。因此，在多线程并发操作的场景中，使用ListenableFuture将会是一个很好的选择。

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