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Java异步回调


 

   

  1.开始讲故事:

  午饭的时候到了,可是天气太冷,根本不想出办公室的门,于是你拨通了XXX饭店的订餐电话“喂!你好,我是XXX公司的小菜,我要点……”。然后以继续干你的工作了,过了一会儿,“你好,是XXX公司的小菜吧,你的午饭到了”。这个过程便是一个典型的异步回调。那么我们来看一下,这个里面有什么必须的条件:

  XXX饭店必须有送饭的业务;

  你必须接受饭菜,如果你不接受饭菜,你就吃不到饭了。

  这两个协议双方都必须遵守,其中一方不遵守,这项工作就办不成了。

  首先我们定义一个送饭的业务协议:

  1 public interface SendFood {

  2 void sendFood(ReceiveFood receive,String foodName);

  3 }

  然后我们定义一个将饭送到哪里的协议:

  View Code

  然后我们定义一个餐馆让他遵守送饭的协议:

  复制代码

  1 public class XXXRestaurant implements SendFood {

  2

  3 @Override

  4 public void sendFood(ReceiveFood receive,String foodName) {

  5 //告诉厨房做饭……

  6 Food lunch=cook(foodName);

  7 //将午餐送到你们约定的地点

  8 receive.receiveFood(lunch);

  9 }

  10 private Food cook(String foodName){

  11 //经过一段时间,一些美食已经错出来了

  12 Food someFood=new Food(foodName);

  13 return someFood;

  14 }

  15 }

  复制代码

  然后就是定义我们自己,我们遵守接受饭菜的协议:

  复制代码

  1 public class XiaoCai implements ReceiveFood {

  2 private SendFood restaurant;

  3 public XiaoCai(SendFood restaurant){

  4 this.restaurant=restaurant;

  5 }

  6 public void orderFood(final String foodName){

  7 new Runnable() {

  8 @Override

  9 public void run() {

  10 restaurant.sendFood(XiaoCai.this,foodName);

  11 }

  12 }.run();

  13 }

  14 @Override

  15 public void receiveFood(Food food) {

  16 System.out.println("饭好了");

  17 }

  18 }

  复制代码

  测试一下:

  public class Test{

  public static void main(String[] args){

  SendFood sendFood=new XXXRestaurant();

  XiaoCai x=new XiaoCai(sendFood);

  xc.orderFood("油炸大虾");

  }

  }

  2.理解

  因此,我们可以这样理解回调:A委托B去办一件事情,然后B办完之后通知A。表现在代码中即:类A的方法fa调用类B的方法fb,饭后fb中又调用了类A的方法fa1。

  3.多线程与异步的区别

  3.1异步操作的本质

  所有的程序最终都会由计算机硬件来执行,所以为了更好的理解异步操作的本质,我们有必要了解一下它的硬件基础。 熟悉电脑硬件的朋友肯定对DMA这个词不陌生,硬盘、光驱的技术规格中都有明确DMA的模式指标,其实网卡、声卡、显卡也是有DMA功能的。DMA就是直接内存访问的意思,也就是说,拥有DMA功能的硬件在和内存进行数据交换的时候可以不消耗CPU资源。只要CPU在发起数据传输时发送一个指令,硬件就开始自己和内存交换数据,在传输完成之后硬件会触发一个中断来通知操作完成。这些无须消耗CPU时间的I/O操作正是异步操作的硬件基础。所以即使在DOS这样的单进程(而且无线程概念)系统中也同样可以发起异步的DMA操作。

  3.2线程的本质

  线程不是一个计算机硬件的功能,而是操作系统提供的一种逻辑功能,线程本质上是进程中一段并发运行的代码,所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。

  3.3异步操作的优缺点

  因为异步操作无须额外的线程负担,并且使用回调的方式进行处理,在设计良好的情况下,处理函数可以不必使用共享变量(即使无法完全不用,最起码可以减少共享变量的数量),减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高,程序主要使用回调方式进行处理,与普通人的思维方式有些初入,而且难以调试。

  3.4多线程的优缺点

  多线程的优点很明显,线程中的处理程序依然是顺序执行,符合普通人的思维习惯,所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显,线程的使用(滥用)会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的共享变量可能造成死锁的出现。

  3.5适用范围

  在了解了线程与异步操作各自的优缺点之后,我们可以来探讨一下线程和异步的合理用途。我认为:当需要执行I/O操作时,使用异步操作比使用线程+同步I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写,还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.Net Remoting等跨进程的调用。

  而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合,例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往往由于使用线程编程的简单和符合习惯,所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅,如果需要处理大量的并发操作时就不合适了。