掌握Guava的并發工具：輕松應對復雜并發場景
關于Guava的并發工具
Guava提供了一些豐富的并發工具，幫助開發者更好地處理并發編程中的問題。例如，Guava提供了ListenableFuture、CountDownLatch、CyclicBarrier等工具。這些工具對Java并發包（java.util.concurrent）進行了擴展，使其功能更強大，使用更方便。
具體來說，其中ListenableFuture是Guava對Java Future的擴展，它允許你注冊回調函數，當Future的計算結果可用時，這個回調函數會被執行。CountDownLatch和CyclicBarrier則是用于同步的工具類，它們可以讓一組線程等待彼此，然后再一起執行。
Guava的并發工具盤點
Guava提供的并發工具當然不僅僅只有ListenableFuture、CountDownLatch、CyclicBarrier等，還有很多其他的，博主這里算是拋磚引玉吧，把我用過的，我認為比較好用的，在這里給大家梳理總結一下，如果大家用到了其他更好用的，歡迎在評論區告訴，一起深入交流。那么本篇文章的主角就是ListenableFuture、CountDownLatch和CyclicBarrier，那么下面先簡單的盤一下這幾個類的功能特性：
- ListenableFuture：它是Guava對JDK的Future接口的擴展。相比于傳統的Future，ListenableFuture允許你注冊一個回調函數，一旦計算完成，這個回調函數就會被執行。這使得ListenableFuture在處理異步計算的結果時提供了更大的靈活性。
- CountDownLatch：這是Java中的一個并發工具類，用于協調多個線程之間的同步。CountDownLatch能夠使一個線程等待其他線程完成各自的工作后再執行。例如，你可以使用CountDownLatch來確保在繼續執行主線程之前，一組工作線程已經完成了它們的初始化工作。
- CyclicBarrier：這是Java中的一個同步工具類。CyclicBarrier可以讓一組線程互相等待，直到所有線程都達到某個狀態后再一起執行。這在并行計算中特別有用，例如，你可能想要在所有線程都完成了它們的一部分計算后，再進行一次匯總操作。CyclicBarrier可以確保所有線程都在同一時間點進行這個匯總操作。
環境配置
目前maven中央倉庫的最新版本是32.1.3-jre，本篇文章的所有示例也是基于這個版本：
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>32.1.3-jre</version>
</dependency>Guava的并發工具如何使用
ListenableFuture
Guava類庫的ListenableFuture是一個強大的工具，它擴展了Java的Future接口，增加了注冊回調函數的功能。下面是一個使用Guava的ListenableFuture的示例：
public class ListenableFutureExample {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
ListeningExecutorService listeningExecutorService = MoreExecutors.listeningDecorator(executorService);
ListenableFuture<String> future = listeningExecutorService.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
// 模擬異步任務
Thread.sleep(2000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":異步任務執行完畢");
return "異步任務執行成功：success";
}
});
Futures.addCallback(future, new FutureCallback<String>() {
@Override
public void onSuccess(String result) {
// 異步任務執行成功后的回調方法
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":異步任務執行成功，結果是：" + result);
listeningExecutorService.shutdown();//收到回調結果后，建議關注線程池，否則監聽回調程序會一直阻塞，不會結束；
}
@Override
public void onFailure(Throwable t) {
// 異步任務執行失敗后的回調方法
System.out.println("異步任務執行失敗");
t.printStackTrace();
}
}, executorService);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":主線程繼續執行其他任務...");
}
}在上面這個示例中，我們使用了Guava的ListeningExecutorService來創建一個線程池，并通過submit方法提交了一個異步任務。該異步任務模擬了一個耗時操作，等待2秒后返回結果。然后，我們使用Futures.addCallback方法為ListenableFuture對象注冊了一個回調函數。當異步任務執行成功時，會調用onSuccess方法，并打印出異步任務的結果；當異步任務執行失敗時，會調用onFailure方法，并打印出異常信息。最后，主線程繼續執行其他任務。需要注意的是：在這里我關閉了線程池，否則監聽回調程序會一直阻塞，不會結束；
CountDownLatch
在下面這個示例中，我們使用了Guava類庫的Uninterruptibles.awaitUninterruptibly()方法來等待CountDownLatch的計數器變為0。這與使用Java標準庫中的latch.await()方法類似，但Guava提供的方法能夠更優雅地處理中斷。其余部分與之前的示例相同，創建了多個工作線程，并使用CountDownLatch來協調它們的執行。當所有工作線程都調用latch.countDown()方法后，計數器將變為0，然后主線程通過Uninterruptibles.awaitUninterruptibly(latch)等待所有工作線程執行完畢，并輸出"All worker threads have finished."。
public class GuavaCountDownLatchExample {
public static void main(String[] args) {
int numberOfThreads = 3;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(numberOfThreads);
for (int i = 0; i < numberOfThreads; i++) {
new Thread(new Worker(latch), "Thread" + i).start();
}
Uninterruptibles.awaitUninterruptibly(latch); // 使用Guava的Uninterruptibles類等待所有工作線程執行完畢
System.out.println("All worker threads have finished.");
}
}
class Worker implements Runnable {
private final CountDownLatch latch;
Worker(CountDownLatch latch) {
this.latch = latch;
}
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is working.");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000)); // 模擬工作線程執行的任務
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has finished.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
latch.countDown(); // 工作線程完成任務后，計數器減一
}
}
}CyclicBarrier
在 Guava 類庫中，沒有直接提供 CyclicBarrier 類。CyclicBarrier 是 Java 標準庫中的一個類，它可以用于多線程間的同步。這里也簡單梳理一下他的用法，因為在做多線程間同步協調的相關業務時，CountDownLatch和CyclicBarrier，是兩個繞不過去的選項，這里放在一起也好作個對比。
在下面這個示例中，創建了10個工作線程，每個線程都執行相同的任務。這些線程通過CyclicBarrier進行同步，確保所有線程都達到屏障點（即調用cyclicBarrier.await()方法）后再一起繼續執行。當所有線程都調用cyclicBarrier.await()方法后，屏障會被打破，所有線程可以繼續執行后續的任務。在這個示例中，后續的任務是輸出線程名稱和"is running"的消息。
public class CyclicBarrierExample {
public static void main(String[] args) {
final int totalThread = 10;
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(totalThread);
for (int i = 0; i < totalThread; i++) {
new Thread(new Task(cyclicBarrier), "Thread" + i).start();
}
}
}
class Task implements Runnable {
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
public Task(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is ready");
try {
cyclicBarrier.await(); //等待其他線程到達屏障點
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
}
}寫在最后
希望這篇文章能夠為你提供有關 Guava 的 并發工具類的使用方法，讓你在處理異步任務時能夠更加得心應手
