面试题：Java中异步编程模型之Future的使用及原理

使用Future实现异步任务

创建异步任务：实现Callable接口，Callable接口的call方法中定义异步执行的任务，该方法有返回值。例如：

import java.util.concurrent.Callable;

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        // 模拟异步任务
        Thread.sleep(2000);
        return 42;
    }
}

提交任务并获取Future对象：通过ExecutorService的submit方法提交Callable任务，该方法返回一个Future对象。ExecutorService是一个管理线程池的接口。例如：

import java.util.concurrent.*;

public class FutureExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executorService.submit(new MyCallable());
        executorService.shutdown();
        try {
            Integer result = future.get();
            System.out.println("异步任务执行结果: " + result);
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上述代码中，executorService.submit(new MyCallable())提交任务并返回Future对象。future.get()用于获取异步任务的执行结果，该方法会阻塞当前线程，直到异步任务完成并返回结果。

Future工作原理

任务提交：当调用ExecutorService的submit方法提交Callable任务时，ExecutorService会将任务安排到线程池中执行。
Future对象返回：submit方法立即返回一个Future对象，该对象代表异步任务的执行结果。此时任务可能还未开始执行，或者正在执行中。
获取结果：调用Future对象的get方法时，如果任务已经完成，get方法会立即返回任务的执行结果；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。Future还提供了isDone方法用于判断任务是否完成，cancel方法用于取消任务。

Future在实际应用场景中的作用

提高系统响应速度：在Web应用中，某些耗时的操作（如数据库查询、远程服务调用等）可以异步执行。例如，一个电商网站在展示商品详情页面时，需要从多个数据源获取数据，如商品基本信息、用户评价、相关推荐等。可以将这些获取数据的操作异步执行，通过Future获取结果，这样可以在获取所有数据的同时，页面能够快速返回给用户，提高用户体验。
并行计算：在科学计算或数据分析场景中，有时需要对大量数据进行并行处理。可以将不同的数据块处理任务提交为异步任务，通过Future获取每个任务的计算结果，最后汇总结果。例如，计算一个大数组中各个子数组的和，可以将每个子数组的求和任务作为异步任务提交，利用Future并行获取结果并最终汇总。

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面试题：Java中异步编程模型之Future的使用及原理

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面试题答案

使用Future实现异步任务

Future工作原理

Future在实际应用场景中的作用