了解ListenableFuture

一、什麼是ListenableFuture

在並發編程中，Future是常用的技術，它可以異步執行一個操作，並且獲取其結果。但是一旦get()方法調用，當前線程就會同步阻塞等待結果返回，這會讓整個程序性能大打折扣。因此，Google Guava為了解決這個問題，提出了ListenableFuture，它可以異步執行操作，並且可以註冊回調函數，在操作結果返回後自動調用回調函數，不會阻塞當前線程。

一個ListenableFuture對象可以包裝一個異步計算任務，封裝業務邏輯，當計算完成時，可以通過添加回調的方式異步處理計算結果。

二、ListenableFuture的基本使用

Guava中的ListenableFuture接口和Java中的Future接口類似，區別在於ListenableFuture支持回調函數，所以我們必須添加回調函數回調在結果準備就緒時使用。

ListenableFuture listenableFuture = executorService.submit(() -> 1 + 2);
Futures.addCallback(listenableFuture, new FutureCallback() {
    public void onSuccess(Integer result) {
        System.out.println("計算結果：" + result);
    }

    public void onFailure(Throwable t) {
        System.out.println("計算失敗，異常信息：" + t.getMessage());
    }
}, executorService);

上面的代碼中，我們使用ExecutorService來創建一個ListenableFuture對象，接着添加回調函數。回調函數FutureCallback接口提供了兩個方法，onSuccess方法在結果準備就緒時被調用，onFailure在計算過程中拋出異常時被調用。

三、ListenableFuture的進階使用

1、使用Transform函數

Guava中提供了對Future結果進行轉換的接口：ListenableFuture.transform()

ListenableFuture listenableFuture = executorService.submit(() -> "hello world");
ListenableFuture listenableFuture1 = Futures.transform(listenableFuture, (Function) String::length, executorService);
Futures.addCallback(listenableFuture1, new FutureCallback() {
    public void onSuccess(Integer result) {
        System.out.println("計算結果：" + result);
    }

    public void onFailure(Throwable t) {
        System.out.println("計算失敗，異常信息：" + t.getMessage());
    }
}, executorService);

上面的代碼中，我們通過transform()方法對異步計算結果進行轉換，將String類型轉換為Integer類型。我們在addCallback()方法中添加回調函數，在轉換後的結果準備就緒時調用回調函數。

2、使用FutureCallback函數

除了基本使用和Transform函數轉換，ListenableFuture還支持FutureCallback接口的回調方法，FutureCallback同時支持onSuccess和onFailure方法。

ListenableFuture listenableFuture = service.submit(() -> {
    try {
        Thread.sleep(3000L);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "hello world";
});
Futures.addCallback(listenableFuture, new FutureCallback() {
    public void onSuccess(String result) {
        System.out.println("計算結果：" + result);
    }

    public void onFailure(Throwable t) {
        System.out.println("計算失敗，異常信息：" + t.getMessage());
    }
});

上面的代碼中，我們通過在回調函數內添加Thread.sleep()方法來模擬長時間的異步計算。在添加回調函數之後，程序會去執行其他操作，當計算完成後，onSuccess方法會被執行，否則onFailure方法會被執行。

四、ListenableFuture的應用場景

在實際的開發中，ListenableFuture廣泛應用於並發操作，異步操作等待結果後的處理。以下是ListenableFuture適用的一些場景：

1、延遲任務

適用於需要異步執行任務的場景，可以在異步執行後的回調函數中進行結果處理。

2、異步計算

適用於多線程計算複雜數據，計算完後返回數據的情況。

3、處理故障和錯誤

在處理異常錯誤信息時，通過回調函數將異常信息記錄，方便後續分析問題，並進行解決。

總結

本文詳細介紹了Guava中的ListenableFuture的使用方法，從基本使用到進階使用，再到ListenableFuture的應用場景等進行詳細的闡述。ListenableFuture的使用可以提高程序的性能，避免在調用get()方法時造成線程阻塞，同時可以異步處理計算結果，提高計算效率，縮短程序的運行時間。因此，在多線程並發操作的場景中，使用ListenableFuture將會是一個很好的選擇。