今天小编给大家分享一下Java中异步转同步的方法有哪些的相关知识点,内容详细,逻辑清晰,相信大部分人都还太了解这方面的知识,所以分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后有所收获,下面我们一起来了解一下吧。
一、问题
应用场景
应用中通过框架发送异步命令时,不能立刻返回命令的执行结果,而是异步返回命令的执行结果。
那么,问题来了,针对应用中这种异步调用,能不能像同步调用一样立刻获取到命令的执行结果,如何实现异步转同步?
二、分析
首先,解释下同步和异步
同步,就是发出一个调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回或继续执行后续操作。
异步,当一个异步过程调用发出后,调用者在没有得到结果之前,就可以继续执行后续操作。当这个调用完成后,一般通过状态、通知和回调来通知调用者。
对于异步调用,调用的返回并不受调用者控制。
异步转同步主要实现思路:所有实现原理类似,是在发出调用的线程中进行阻塞等待结果,调用完成后通过回调、设置共享状态或通知进行阻塞状态的解除,继续执行后续操作。
三、实现方法
通常,实现中,不会无限的等待,一般会设定一个超时时间,具体超时时间根据具体场景确定。
下面以回调的方式介绍几种常用实现异步转同步的方法:
1.轮询与休眠重试机制
采用轮询与休眠重试机制,线程将反复在休眠和测试状态条件中之间切换,直到超时或者状态条件满足继续向下执行。这种方式,超时时间控制不准确,sleep时间需要在响应性和CPU使用率之间进行权衡。
private static long MILLIS_OF_WAIT_TIME = 300000L;// 等待时间 5分钟private final Object lock = new Object();//3.结果返回后进行回调,解除阻塞@Overridepublic void callback(AsynResponse response){ synchronized(lock){ //设置状态条件} public Result getResult() throws ErrorCodeException {// 1.异步调用 // 2.阻塞等待异步响应 long future = System.currentTimeMillis() + MILLIS_OF_WAIT_TIME; long remaining = MILLIS_OF_WAIT_TIME;//剩余等待时间 while(remaining > 0){ synchronized(lock){ if(状态条件未满足){ remaining = future - System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(时间具体场景确定); } } ````} //4.超时或结果正确返回,对结果进行处理 return result;}
2.wait/notify
任意一个Java对象,都拥有一组监视器方法(wait、notify、notifyAll等方法),这些方法和synchronized同步关键字配合,可以实现等待/通知模式。但是使用wait/notify,使线程的阻塞/唤醒对线程本身来说是被动的,要准确的控制哪个线程是很困难的,所以是要么随机唤醒等待在条件队列上一个线程(notify),要么唤醒所有的(notifyAll,但是很低效)。当多个线程基于不同条件在同一条件队列上等待时,如果使用notify而不是notifyAll,很容易导致信号丢失的问题,所以必须谨慎使用wait/notify方法。
private static long MILLIS_OF_WAIT_TIME = 300000L;// 等待时间 5分钟private final Object lock = new Object();//3.结果返回后进行回调,解除阻塞@Overridepublic void callback(AsynResponse response){ synchronized(lock){ lock.notifyAll();} public Result getResult() throws ErrorCodeException {// 1.异步调用 // 2.阻塞等待异步响应 long future = System.currentTimeMillis() + MILLIS_OF_WAIT_TIME; long remaining = MILLIS_OF_WAIT_TIME;//剩余等待时间 synchronized(lock){ while(条件未满足 && remaining > 0){ //被通知后要检查条件 lock.wait(remaining); remaining = future - System.currentTimeMillis(); } ````} //4.超时或结果正确返回,对结果进行处理 return result;}
3.Lock Condition
使用Lock的Condition队列的实现方式和wait/notify方式类似,但是Lock支持多个Condition队列,并且支持等待状态中响应中断。
private static long SECONDS_OF_WAIT_TIME = 300L;// 等待时间 5分钟private final Lock lock = new ReentrantLock();private final Condition condition = lock.newCondition();//3.结果返回后进行回调,解除阻塞@Overridepublic void callback(AsynResponse response){ lock.lock();//这是前提 try { condition.signal(); }finally { lock.unlock(); }}public Result getResult() throws ErrorCodeException {// 1.异步调用// 2.阻塞等待异步响应 lock.lock();//这是前提 try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { //TODO }finally { lock.unlock(); }//4.超时或结果正确返回,对结果进行处理 return result;}
4.CountDownLatch
使用CountDownLatch可以实现异步转同步,它好比计数器,在创建实例CountDownLatch对象的时候传入数字,每使用一次 countDown() 方法计数减1,当数字减到0时, await()方法后的代码将可以执行,未到0之前将一直阻塞等待。
private static long SECONDS_OF_WAIT_TIME = 300L;// 等待时间 5分钟private final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);//3.结果返回后进行回调,解除阻塞@Overridepublic void callback(AsynResponse response){ countDownLatch.countDown();}public Result getResult() throws ErrorCodeException { // 1.异步调用 // 2.阻塞等待异步响应 try { countDownLatch.await(SECONDS_OF_WAIT_TIME, TimeUnit.SECONDS); } catch (InterruptedException e) { //TODO }//4.超时或结果正确返回,对结果进行处理 return result;}
5.CyclicBarrier
让一组线程达到一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到等待最后一个线程到达屏障时,屏障才开门,所有被屏障拦截的线程才会继续执行。
每个线程通过调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障,然后当前的的线程被阻塞。
private static long SECONDS_OF_WAIT_TIME = 300L;// 等待时间 5分钟private final CountDownLatch cyclicBarrier= new CyclicBarrier(2);//设置屏障拦截的线程数为2//3.结果返回后进行回调,解除阻塞@Overridepublic void callback(AsynResponse response){ //我也到达屏障了,可以开门了 cyclicBarrier.await();}public Result getResult() throws ErrorCodeException { // 1.异步调用 // 2.阻塞等待异步响应 try { //我到达屏障了,还没开门,要等一等 cyclicBarrier.await(SECONDS_OF_WAIT_TIME, TimeUnit.SECONDS); } catch (InterruptedException e) { //TODO }//4.超时或结果正确返回,对结果进行处理 return result;}
CountDownLatch和CyclicBarrier实现类似,区别是CountDownLatch的计数器只能使用一次,而CyclicBarrier的计数器可以使用reset重置,
所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景。在异步转同步中,计数器不会重用,所以使用CountDownLatch实现更适合。
6.LockSupport
LockSupport定义了一组公共静态方法,提供了最基本的线程阻塞和唤醒的方法。
private static long NANOS_OF_WAIT_TIME = 300000000L;// 等待时间 5分钟private final LockSupport lockSupport = new LockSupport();//3.结果返回后进行回调,解除阻塞@Overridepublic void callback(AsynResponse response){ lockSupport.unpark();}public Result getResult() throws ErrorCodeException { // 1.异步调用 // 2.阻塞等待异步响应 try { lockSupport.parkNanos(NANOS_OF_WAIT_TIME); } catch (InterruptedException e) { //TODO }//4.超时或结果正确返回,对结果进行处理 return result;}
以上就是“Java中异步转同步的方法有哪些”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获,小编每天都会为大家更新不同的知识,如果还想学习更多的知识,请关注编程网行业资讯频道。