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老板:用Java实现一下这个报表功能,速度要嘎嘎快!

macrozheng  · 公众号  · Java  · 2025-02-06 10:32

正文

Boot+Cloud项目学习: macrozheng.com

我们有一段业务,类似一个报表,就是获取用户的订单汇总,邮费汇总,各种手续费汇总,然后拿时间噶一卡,显示在页面。

但是呢,这几个业务没啥实际关系,数据也是分开的,一个一个获取会有点慢,我开始就是这样写的,老板嫌页面太慢,让我改,可是页面反应慢,关我后端程序什么事,哥哥别打了,错了错了,我改,我改。那么最好的方案就是多线程分别获取然后汇总到一起返回。

在Java中获取异步线程的结果通常可以使用FutureCallableCompletableFutureFutureTask等类来实现。这些类可以用来提交任务到线程池,并在任务完成后获取结果。这就是我们想要的结果,那么这里来深入研究分析一下这三个方案。

使用Future和Callable

package com.luke.designpatterns.demo;

import java.util.concurrent.*;

public class demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future future = executor.submit(new Callable() {
            public Integer call() throws Exception {
                // 获取各种汇总的代码,返回结果
                return 42;
            }
        });
        // 获取异步任务的结果
        Integer result = future.get();
        System.out.println("异步任务的结果是" + result);
        executor.shutdown();
    }
}

它们的原理是通过将任务提交到线程池执行,同时返回一个Future对象,该对象可以在未来的某个时刻获取任务的执行结果。

  1. Callable 接口Callable 是一个带泛型的接口,它允许你定义一个返回结果的任务,并且可以抛出异常。这个接口只有一个方法 call(),在该方法中编写具体的任务逻辑。
  2. Future 接口Future 接口代表一个异步计算的结果。它提供了方法来检查计算是否完成、等待计算的完成以及检索计算的结果。Future 提供了一个 get() 方法,它会阻塞当前线程直到计算完成,并返回计算的结果。

Callable 接口本身并不直接启动线程,它只是定义了一个可以返回结果的任务。要启动一个 Callable 实例的任务,通常需要将其提交给 ExecutorService 线程池来执行。

ExecutorService 中,可以使用 submit(Callable task) 方法提交 Callable 任务。这个方法会返回一个 Future 对象,它可以用来获取任务的执行结果。

启动 Callable 任务的原理可以概括为以下几个步骤:

  1. 创建 Callable 实例:首先需要创建一个实现了 Callable 接口的类,并在 call() 方法中定义具体的任务逻辑,包括要执行的代码和返回的结果。
  2. 创建 ExecutorService 线程池:使用 Executors 类的工厂方法之一来创建一个 ExecutorService 线程池,例如 newFixedThreadPool(int nThreads)newCachedThreadPool() 等。
  3. 提交任务:将 Callable 实例通过 ExecutorServicesubmit(Callable task) 方法提交到线程池中执行。线程池会为任务分配一个线程来执行。
  4. 异步执行ExecutorService 线程池会在后台异步执行任务,不会阻塞当前线程,使得主线程可以继续执行其他操作。
  5. 获取结果:通过 Future 对象的 get() 方法获取任务的执行结果。如果任务尚未完成,get() 方法会阻塞当前线程直到任务完成并返回结果。

总的来说,Callable 启动线程的原理是将任务提交给 ExecutorService 线程池,线程池会负责管理线程的执行,执行任务的过程是在独立的线程中进行的,从而实现了异步执行的效果。

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  • Boot项目:https://github.com/macrozheng/mall
  • Cloud项目:https://github.com/macrozheng/mall-swarm
  • 视频教程:https://www.macrozheng.com/video/

项目演示:

使用CompletableFuture

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 获取各种汇总的代码,返回结果
            return 43;
        });

        // 获取异步任务的结果
        Integer result = future.get();

        System.out.println("异步任务的结果:" + result);
    }
}

CompletableFuture 是 Java 8 引入的一个类,用于实现异步编程和异步任务的组合。它的原理是基于"Completable"(可以完成的)和"Future"(未来的结果)的概念,提供了一种方便的方式来处理异步任务的执行和结果处理。

CompletableFuture 的原理可以简单概括为以下几点:

  1. 异步执行CompletableFuture 允许你以异步的方式执行任务。你可以使用 supplyAsync()runAsync() 等方法提交一个任务给 CompletableFuture 执行,任务会在一个独立的线程中执行,不会阻塞当前线程。
  2. 回调机制CompletableFuture 提供了一系列的方法来注册回调函数,这些回调函数会在任务执行完成时被调用。例如,thenApply(), thenAccept(), thenRun() 等方法可以分别处理任务的结果、完成时的操作以及任务执行异常时的处理。
  3. 组合多个任务CompletableFuture 支持多个任务的组合,可以使用 thenCombine()thenCompose()thenAcceptBoth() 等方法来组合多个任务,实现任务之间的依赖关系。
  4. 异常处理CompletableFuture 允许你对任务执行过程中抛出的异常进行处理,可以使用 exceptionally()handle() 等方法来处理异常情况。
  5. 等待任务完成:与 Future 类似,CompletableFuture 也提供了 get() 方法来等待任务的完成并获取结果。但与传统的 Future 不同,CompletableFutureget() 方法不会阻塞当前线程,因为任务的执行是异步的。

总的来说,CompletableFuture 的原理是基于回调和异步执行的机制,提供了一种方便的方式来处理异步任务的执行和结果处理,同时支持任务的组合和异常处理。

使用FutureTask

import java.util.concurrent.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        FutureTask futureTask = new FutureTask<>(() -> {
            // 获取各种汇总的代码,返回结果
            return 44;
        });

        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();

        // 获取异步任务的结果
        Integer result = futureTask.get();
        System.out.println("异步任务的结果:" + result);
    }
}

FutureTask 是 Java 中实现 Future 接口的一个基本实现类,同时也实现了 Runnable 接口,因此可以被用作一个可运行的任务。FutureTask 的原理是将一个可调用的任务(CallableRunnable)封装成一个异步的、可取消的任务,它提供了一个机制来获取任务的执行结果。

FutureTask 的原理可以简要概括如下:





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