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如何用Java回调和线程实现异步调用
作者：钱宇虹
来源：《软件工程师》2013年第10期
摘要：异步调用是一种非阻塞式调用方式，用于在处理比较耗时的任务时保证程序性能不受到影响。实现异步调用的关键在于要解决三个技术问题，它们分别是程序阻塞问题、异步消息的传递问题和超时问题。本文介绍的开发方法和步骤采用并发线程、回调机制和计时器圆满地解决了异步调用的技术难题。
关键词：程序阻塞；异步消息传递；Java回调；线程；异步调用
中图分类号：TP311 文献标识码：A
软件模块之间的调用关系可以分为两大类：即同步调用和异步调用。在同步调用中，一段代码（主调方）调用另一段代码（被调方），主调方必须等待这段代码执行完成返回结果后，才能继续往下执行，所以，同步调用是一种阻塞式调用，主调方代码一直阻塞等待直到被调方返回为止。同步调用相对比较直观，也是大部分编程语言直接支持的一种调用方式。但是，同步调用在处理比较耗时的情况下会严重影响程序性能，影响人机交互的瞬时反应。例如，某个程序需要访问数据库获取大量数据，然后根据这些数据进行一系列处理，将处理结果显示在程序主窗口。由于数据库访问和大量数据的处理都是耗时的工作，在这个工作完成之前，处理结果迟迟不能显示，用户点击鼠标也不会立即得到响应，让用户感到整个程序显得很沉重。面对这样一些需要比较长时间才能完成的应用场景，我们需要采用一种非阻塞式调用方式，即异步调用方式。在异步调用中，主调方调用被调方后，不等待对方返回结果就继续执行后续代码，被调方执行完毕后，通过某种手段通知调用方：结果已经出来，请酌情处理。我们可以对上面的例子改用异步调用将问题轻松化解：把整个耗时的工作放进一个单独的线程，由主调方启动此线程后继续执行后续代码，线程在背后悄悄地处理费时的工作，当工作完成，采用回调的方式通知主调方工作完成，主调方将结果显示在主窗口。经过这样的处理，主界面继续进行自己的工作而不必死等，就不会造成界面响应迟钝。
在实现异步调用机制时，除了线程之外，还要用到回调。回调是一种双向调用，也就是，被调方在被调用时也会调用主调方的代码。在异步调用中，被调方需要在工作完成时通知主调方，即调用主调方的接口，这一机制通过回调实现。回调和异步调用的关系非常紧密，回调是异步调用的基础[1]。
本文理论联系实际，首先阐述如何使用Java实现回调机制，然后进一步阐述使用Java回调和线程实现异步调用，最后，阐述在异步调用中如何处理超时问题。
1 Java回调机制的实现方法