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【模拟情景

上一篇说到每一个shop都会提供一个价格查询的服务,但是现在我们进行假设:

1. 所有的价格查询是同步方式提供的
2. shop在返回价格的同时会返回一个折扣码
3. 我们需要解析返回的字符串,并且根据折扣码区获取折扣后的价格
4. 折扣后的价格计算依然是同步执行的
5. 查询价格返回的字符串格式为shopName:price:discountCode("沃尔玛:200:15")

定义商店对象:Shop.java

public class Shop {

    private String name;
    public Shop(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
   
    public String getPriceFormat(String product){
        double price = calculatePrice(product);
        //随机返回一个折扣码
        Discount.Code code = Discount.Code.values()[random.nextInt(Discount.Code.values().length)];
        return String.format("%s:%.2f:%s",name,price,code);
    }

    private double calculatePrice(String product){
        delay();
        return random.nextDouble() * product.charAt(0) + product.charAt(1);
    }

    private Random random = new Random();
    /**
     * 模拟耗时操作:延迟一秒
     */
    private static void delay(){
        try {
            Thread.sleep(1000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

定义折扣对象:Discount.java

public class Discount {
    public enum Code{

        NONE(0),SILVER(5),GOLD(10),PLATINUM(15),DIAMOND(20);

        private final int percantage;
        Code(int percentage){
            this.percantage = percentage;
        }
    }

    public static String applyDiscount(Quote quote){
        return quote.getShopName() + "prices is " + Discount.apply(quote.getPrice(),quote.getDiscountCode());
    }
    //计算折扣价格
    private static Double apply(double price ,Code code){
        //模拟远程操作的延迟
        delay();
        return (price * (100 - code.percantage)) / 100;
    }
    private static void delay(){
        try {
            Thread.sleep(1000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

用于封装解析getPriceFormat的字符串对象:Quote.java

public class Quote {

    private final String shopName;
    private final double price;
    private final Discount.Code discountCode;

    public Quote(String shopName,double price,Discount.Code code){
        this.shopName = shopName;
        this.price = price;
        this.discountCode = code;
    }
    public static Quote parse(String s){
        String[] split = s.split(":");
        String shopName = split[0];
        Double price = Double.valueOf(split[1]);
        Discount.Code code = Discount.Code.valueOf(split[2]);
        return new Quote(shopName,price,code);
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public String getShopName() {
        return shopName;
    }
    public Discount.Code getDiscountCode() {
        return discountCode;
    }
}

于是现在的任务就是:

1. 远程查询商品价格
2. 将获得的字符串解析成为Quote对象
3. 根据Quote对象远程获取折扣后的价格

现在先看看同步的方式来执行这个操作:

  public List<String> findPrices2(String product){
        return shops.stream()
                .map(shop -> shop.getPriceFormat(product))
                .map(Quote::parse)
                .map(Discount::applyDiscount)
                .collect(Collectors.toList());
    }

因为有两个耗时操作,每个1秒,耗时毫无疑问20秒以上:
图片描述

【对多个异步任务进行流水线操作

1. 获取价格:使用CompletableFuture.supplyAsync()工厂方法即可,一旦运行结束每个CompletableFuture对象会包含一个shop返回的字符串,这里记住使用我们自定义的执行器。

2. 解析报价:一般情况下解析操作并不涉及到IO处理,所可以采用同步处理,所以这里我们直接使用CompletableFuture对象的thenApply()方法,表明在的带运算结果后立刻同步处理。

3. 计算折扣价格:这是一个远程操作,肯定是需要异步执行的,于是我们现在就有了两次异步处理(1.获取价格,2.计算折扣)。现在使用级联的方式将它们串联起来工作。CompletableFuture提供了thenCompose方法,表明将两个异步操作进行流水线处理。第一个异步操作的结果会成为第二个异步操作的入参。使用这样的方式,即使Future在向不同的shop手机报价,主线程依然可以执行其他操作,比如响应UI事件。

于是我们有了如下代码:

     /**
     * 异步查询
     * 相比并行流的话CompletableFuture更有优势:可以对执行器配置,设置线程池大小
     */
    @SuppressWarnings("all")
    private final Executor myExecutor = 
      Executors.newFixedThreadPool(Math.min(shops.size(), 100), new ThreadFactory() {
        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setDaemon(true);
            return t;
        }
    });

    public List<String> findPrices2Async(String product){
       List<CompletableFuture<String>> futurePrices = shops.stream()
                //首先异步获取价格
                .map(shop -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getPriceFormat(product),myExecutor))
                //将获取的字符串解析成对象
                .map(future -> future.thenApply(Quote::parse))
                //使用另一个异步任务有获取折扣价格
                .map(future -> future.thenCompose(quote -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> Discount.applyDiscount(quote),myExecutor)))
                .collect(Collectors.toList());
       //等待所有异步任务完成
       return futurePrices.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList());

运算结果不到3秒:
图片描述

【整合两个CompletableFuture对象

我们刚才使用thenCompose()将两个CompletableFuture结合了起来,并且一个CompletableFuture的运算结果将作为第二个CompletableFuture的入参。但是更多的情况是两个不相干的CompletableFuture对象相互结合,并且我们也不希望第一个任务结束之后才开始第二个任务。这时可以使用thenCombine()。

比如我们获取价格的同时也获取汇率:

远程获取汇率方法:

 /**
     * 获取汇率
     */
    public double getRate(String type){
        delay();
        if("$".equals(type)){
            return 0.3;
        }
        if("¥".equals(type)){
            return 0.7;
        }
        return 1;
    }

结合俩个异步操作:

 @Test
    public void combine(){
        Shop shop = new Shop("沃尔玛");
        Future<Double> futurePrice = CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getPrice("iphoneX"))
                                                      .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getRate("$")),
                                                                   (price,rate) -> price * rate);
    }

thenCombine()接受两个参数:

1. CompletableFuture对象:表明第二个异步操作
2. BiFunction<? super T,? super U,? extends V>接口:两个异步操作的结果合并处理



极品公子
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山不向我走来,我便向山走去。