一、簡介

Future提供了一套高效便捷的非阻塞並行操作管理方案。其基本思想很簡單，所謂Future，指的是一類占位符對象，用於指代某些尚未完成的計算的結果。一般來說，由Future指代的計算都是並行執行的，計算完畢後可另行獲取相關計算結果。以這種方式組織並行任務，便可以寫出高效、異步、非阻塞的並行代碼。

所謂Future，是一種用於指代某個尚未就緒的值的對象。而這個值，往往是某個計算過程的結果：

（1）若該計算過程尚未完成，我們就說該Future未就位；

（2）若該計算過程正常結束，或中途拋出異常，我們就說該Future已就位。

Future的就位分為兩種情況：

（1）當Future帶著某個值就位時，我們就說該Future攜帶計算結果成功就位。

（2）當Future因對應計算過程拋出異常而就緒，我們就說這個Future因該異常而失敗。

Future的一個重要屬性在於它只能被賦值一次。一旦給定了某個值或某個異常，future對象就變成了不可變對象——無法再被改寫。

二、創建Future

創建future對象最簡單的方法是調用future方法，該future方法啟用異步(asynchronous)計算並返回保存有計算結果的futrue，一旦該future對象計算完成，其結果就變的可用。

下面，我們舉一個例子來說明。假設我們使用某些流行的社交網絡的假定API獲取某個用戶的朋友列表，我們將打開一個新對話(session)，然後發送一個請求來獲取某個特定用戶的好友列表。

import scala.concurrent._
import ExecutionContext.Implicits.global

val session = socialNetwork.createSessionFor("user", credentials)
val f: Future[List[Friend]] = Future {
  session.getFriends()
}

在上述例子中，然後我們初始化一個session變量來用作向服務器發送請求，用一個假想的 createSessionFor 方法來返回一個List[Friend]。為了獲得朋友列表，我們必須通過網絡發送一個請求，這個請求可能耗時很長。這能從調用getFriends方法得到解釋。為了更好的利用CPU，響應到達前不應該阻塞(block)程序的其他部分執行，於是在計算中使用異步。future方法就是這樣做的，它並行地執行指定的計算塊，在這個例子中是向服務器發送請求和等待響應。一旦服務器響應，future f 中的好友列表將變得可用。

三、回調函數（Callbacks）

我們都知道Java中的Future並不是全異步的，當你需要Future裏的值的時候，你只能用get去獲取它，亦或者不斷訪問Future的狀態，若完成再去取值，但其意義上便不是真正的異步了，它在獲取值的時候是一個阻塞的操作，當然也就無法執行其他的操作，直到結果返回。

但是在Scala中雖然也可以這麽做，但是不推薦，因為Scala的Future提供了回調函數來獲取它的結果。看如下例子：

val fut = Future {
  Thread.sleep(1000)
  1 + 1
}
fut onComplete {
  case Success(r) => println(s"the result is ${r}")
  case _ => println("some Exception")
}
println("I am working")
Thread.sleep(2000)

執行結果如下：

I am working
the result is 2

從結果中可以看出，我們在利用Callback方式來獲取Future結果的時候並不會阻塞，而只是當Future完成後會自動調用onComplete，我們只需要根據它的結果再做處理即可，而其他互不依賴的操作可以繼續執行不會阻塞。

四、Future組合

前面我們講的較多的都是單個Future的情況，但是在真正實際應用時往往會遇到多個Future的情況，那麽在Scala中是如何處理這種情況的呢？

我們首先來看下面這個例子，假設我們有一個用於進行貨幣交易服務的API，我們想要在有盈利的時候購進一些美元。讓我們先來看看怎樣用回調來解決這個問題。具體代碼如下：

val rateQuote = Future {
  connection.getCurrentValue(USD)
}

rateQuote onSuccess { case quote =>
  val purchase = Future {
    if (isProfitable(quote)) connection.buy(amount, quote)
    else throw new Exception("not profitable")
  }

  purchase onSuccess {
    case _ => println("Purchased " + amount + " USD")
  }
}

從上面的代碼中，我們可以看出，為了實現功能，我們將不得不在onSuccess的回調中重復這個模式，從而可能使代碼過度嵌套，過於冗長，並且難以理解。另一方面，purchase只是定義在局部範圍內–它只能被來自onSuccess內部的回調響應。這也就是說，這個應用的其他部分看不到purchase，而且不能為它註冊其他的onSuccess回調，比如說賣掉些別的貨幣。

為解決上述的兩個問題，futures提供了組合器（combinators）來使之具有更多易用的組合形式。映射（map）是最基本的組合器之一。下面我們看看重構後的代碼如下：

val rateQuote = Future {
  connection.getCurrentValue(USD)
}

val purchase = rateQuote map { quote =>
  if (isProfitable(quote)) connection.buy(amount, quote)
  else throw new Exception("not profitable")
}

purchase onSuccess {
  case _ => println("Purchased " + amount + " USD")
}

我們可以看出，通過對rateQuote的映射我們減少了一次onSuccess的回調，更重要的是避免了嵌套。這時如果我們決定出售一些貨幣就可以再次使用purchase方法上的映射了。除了map組合器，Ftuture還提供了Future還擁有flatMap，filter和foreach等組合器。

Scala之Future