folly教程系列之：future/promise

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一、前言

promise/future是一个非常重要的异步编程模型，它可以让我们摆脱传统的回调陷阱，从而使用更加优雅、清晰的方式进行异步编程。c++11中已经开始支持std::future/std::promise，那么为什么folly还要提供自己的一套实现呢？原因是c++标准提供的future过于简单，而folly的实现中最大的改进就是可以为future添加回调函数（比如then），这样可以方便的链式调用，从而写出更加优雅、间接的代码，然后，改进还不仅仅如此。

二、入门实例

让我们先来看一个入门实例，代码如下所示：

 1 #include <folly/futures/Future.h>
 2 using namespace folly;
 3 using namespace std;
 4
 5 void foo(int x) {
 6   // do something with x
 7   cout << "foo(" << x << ")" << endl;
 8 }
 9
10 // ...
11
12   cout << "making Promise" << endl;
13   Promise<int> p;
14   Future<int> f = p.getFuture();
15   f.then(foo);
16   cout << "Future chain made" << endl;
17
18 // ... now perhaps in another event callback
19
20   cout << "fulfilling Promise" << endl;
21   p.setValue(42);
22   cout << "Promise fulfilled" << endl;

代码非常简洁，首先定义一个Promise，然后从这个Promise获取它相关联的Future(通过getFuture接口)，之后通过then为这个Future设置了一个回调函数foo，最后当为Promise赋值填充时（setValue），相关的Future就会变为ready状态（或者是completed状态），那么它相关的回调（这里为foo）会被执行。这段代码的打印结果如下：

making Promise
Future chain made
fulfilling Promise
foo(42)
Promise fulfilled

三、基本概念

1、Promise

如果你需要包装一个异步操作、或者向用户提供一个异步编程接口，那么你就可能会用到promise。每一个Future都有一个与之相关的Promise（除了使用makeFuture()产生的处于completed状态的Future）,Promise的使用是很简单的：首先是创建Promise，然后从它“提取”出一个Future,最后在适当的时候向Promise填充一个值或者是异常。

例如使用setValue填充一个值：

1 Promise<int> p;
2 Future<int> f = p.getFuture();
3
4 f.isReady() == false
5
6 p.setValue(42);
7
8 f.isReady() == true
9 f.value() == 42

下面一个例子是使用setException填充一个异常：

1 Promise<int> p;
2 Future<int> f = p.getFuture();
3
4 f.isReady() == false
5
6 p.setException(std::runtime_error("Fail"));
7
8 f.isReady() == true
9 f.value() // throws the exception

但是其实更优雅的使用Promise的方式是使用setWith方法，它接收一个函数而且可以自动捕获函数抛出的异常，示例如下：

 1 Promise<int> p;
 2 p.setWith([]{
 3   try {
 4     // do stuff that may throw
 5     return 42;
 6   } catch (MySpecialException const& e) {
 7     // handle it
 8     return 7;
 9   }
10   // Any exceptions that we didn‘t catch, will be caught for us
11 });

注意：通常来说，在基于Future的编程模型中，多数情况下应该都是单独使用Future而不是Promise（调用返回Future的接口、为Future添加回调函数最终返回另一个Future），Promise在编写底层的异步操作接口时会变得非常有用，比如：

 1 void fooOldFashioned(int arg, std::function<int(int)> callback);
 2
 3 Future<int> foo(int arg) {
 4   auto promise = std::make_shared<Promise<int>>();
 5
 6   fooOldFashioned(arg, [promise](int result) {
 7     promise->setValue(result);
 8   });
 9
10   return promise->getFuture();
11 }

2、使用then方法为Future设置回调函数

前面的例子中，我们都是使用Future的value方法获取值的，除此之外，我们还可以使用回调的方式获取值或者异常，也就是当Promise被填充时，与之相关的Future的回调函数就会被触发执行，例如：

1 Promise<int> p;
2 Future<int> f = p.getFuture();
3
4 f.then([](int i){
5   cout << i;
6 });
7
8 p.setValue(42);

注意：上面的例子中，设置回调的动作和填充Promise的动作之前没有顺序要求，也就是可以先填充Promise再使用then设置回调函数，如果是这样的话，那么回调函数会被立刻执行。

那么如何获取一个异常呢？上面的例子中，lambda表达式的参数类型为int，这个显然不能传递一个异常，此时你可以把你的回调函数的参数类型设置为Try，该类型既可以捕获正常值又可以捕获一个异常。例如：

1 f.then([](Try<int> const& t){
2   cout << t.value();
3 });

注意：不推荐在回调函数中使用Try，回调函数中应该只用来捕获值，对于异常的处理和捕获，后文还会讲到更好的方式。同时，当通过then设置回调函数时，这个回调函数的一个副本会被存储在Future中直到它被执行，比如你传递了一个lambda表示式到then中，这个lambda表达式的captures中捕获了一个shared_ptr，那么Future将会一直持有这个引用直到回调函数被执行。

then方法的真正威力在于，它会返回一个新的Future，因此可以进行链式嵌套调用，比如：

1 Future<string> f2 = f.then([](int i){
2   return folly::to<string>(i);
3 });
4
5 f2.then([](string s){ / ... / });

这里，我们在回调函数中改变了Future的值类型（int变为string），因此为f2设置回调函数的参数类型自然就为string，其实我们更推荐以下写法：

1 auto finalFuture = getSomeFuture()
2   .then(...)
3   .then(...)
4   .then(...);

需要注意的是，上面的代码仍然是同步的，这在组织、编排异步操作的时候是非常有用的。现在假设有一个远程服务（service）负责将int转为string，而你拥有一个返回Future的客户端接口，那么事实上回调函数允许你可以返回一个Future<T>而不仅仅是一个T，例如：

1 Future<string> f2 = f.then([](int i){
2   return getClient()->future_intToString(i); // returns Future<string>
3 });
4
5 f2.then([](Try<string> const& s){ ... });

注意：通常情况下，回调函数都是以返回T的形式，除非必须返回Future<T>，这样会使代码变得简洁。

3、Promise/Future的move语义

Promise/Future都支持move语义、但是禁止拷贝的，这可以保证Promise和Future之间的一对一的关系。

4、同步的创建处于completed状态的Future

1、可以通过makeFuture<T>()函数创建一个处于completed状态的Future，该函数接收一个T&&类型参数（或者是一个异常类型）。如果T类型是需要被自动类型推断的，那么你可以不用指定它。

2、获取Future的T类型的value值可以通过Future<T>::get()方法，该方法是阻塞的，所以一定要确保该Future已经处于completed状态或者是其他线程将设置该Future的completed状态。当然，get()方法可以接受一个超时时间。

3、可以使用Future<T>::wait()进行同步的阻塞等待，这点和get()很像，唯一不同的是wait()不会提取Future内的值或者异常，wait会返回一个新的Futute，该Future持有input Future的结果。同样，wait也可以设置一个超时时间。

4、getVia()和waitVia()类似于get()和wait()，不同之处在于，它们会在Future处于completed之前一直驱动执行一个Executor。

5、then的其它重载版本

上面关于then的演示中可以看到回调函数的特点：

• 返回值类型：Future<T> 或 T
• 参数类型：T const& 或 Try<T> const& (也可能是 T, Try<T>, T&&, 和 Try<T>&&)

then的灵活性不止于此，then其它重载版本还允许你绑定全局函数、成员函数和静态成员函数，例如：

 1 void globalFunction(Try<int> const& t);
 2
 3 struct Foo {
 4   void memberMethod(Try<int> const& t);
 5   static void staticMemberMethod(Try<int> const& t);
 6 };
 7 Foo foo;
 8
 9 // bind global function
10 makeFuture<int>(1).then(globalFunction);
11 // bind member method
12 makeFuture<int>(2).then(&Foo::memberMethod, &foo);
13 // bind static member method
14 makeFuture<int>(3).then(&Foo::staticMemberMethod);

6、SharedPromise

SharedPromise提供了和Promise相同的接口，唯一的不同在于SharedPromise的getFuture()方法可以被多次调用。当SharedPromise被填充时，所有的与之相关的Future都会被回调。在一个已经被填充的SharedPromise上调用getFuture()将返回一个处于completed状态的Future。如果你发现你需要构造一个Promise集合并同时为他们填充相同的值，那么可以考虑使用SharedPromise。

四、错误处理

众所周知，try/catch机制在异步代码中不再是那么通用，因此Future必须提供了一种自然、简洁的错误处理能力。

1、抛异常

有很多种方式可以给Future设置一个异常，比如makeFuture<T>() 和 Promise<T>::setException()可以创建一个 failed  Future，这些异常类型可以是

std::exception、folly::exception_wrapper、std::exception_ptr 其中的任何一种。例如：

1 makeFuture<int>(std::runtime_error("oh no!"));
2 makeFuture<int>(folly::make_exception_wrapper<std::runtime_error>("oh no!"));
3 makeFuture<int>(std::current_exception());
4
5 Promise<int> p1, p2, p3;
6 p1.setException(std::runtime_error("oh no!"));
7 p2.setException(folly::make_exception_wrapper<std::runtime_error>("oh no!"));
8 p3.setException(std::current_exception());

通常情况下，任何时候当你向Future方法传递一个返回Future的函数或者填充一个Promise，你可以放心的是，函数中抛出的任何异常都会被捕获和存储，比如：

1 auto f = makeFuture().then([]{
2   throw std::runtime_error("ugh");
3 });

上面的代码是完全正确的，异常会被捕获并被存放在返回的结果Future中，类似的方法还有以下几种：

• Future<T>::then() 和它虽有的变体
• Future<T>::onError(): 后文会提到
• makeFutureTry(): 拿到一个函数并执行它，然后用这个函数的执行结果（或者异常）创建一个Future
• Promise<T>::setWith(): 拿到一个函数并执行它，并用执行结果(或异常)来填充这个Promise

2、捕获异常

同样，在Future编程模型中有很多种方式可以捕获异常。

1）使用Try

Try是一个抽象概念，既可以代表一个值又可以代表一个异常，所以很适合用在then的回调函数中，例如：

 1 makeFuture<int>(std::runtime_error("ugh")).then([](Try<int> t){
 2   try {
 3     auto i = t.value(); // will rethrow
 4     // handle success
 5   } catch (const std::exception& e) {
 6     // handle failure
 7   }
 8 });
 9
10 // Try is also integrated with exception_wrapper
11 makeFuture<int>(std::runtime_error("ugh")).then([](Try<int> t){
12   if (t.hasException<std::exception>()) {
13     // this is enough if we only care whether the given exception is present
14   }
15 });
16
17 makeFuture<int>(std::runtime_error("ugh")).then([](Try<int> t){
18   // we can also extract and handle the exception object
19   // TODO(jsedgwick) infer exception type from the type of the function
20   bool caught = t.withException<std::exception>([](const std::exception& e){
21     // do something with e
22   });
23 });

但是很不幸的是，上面的代码逻辑导致成功的处理逻辑和错误的处理逻辑相互交织，导致代码不够简洁，同时，上述代码还存在异常过度rethrow的问题。

2）使用onError()

Future<T>::onError() 允许你单独设置一个异常处理器作为回调函数，回调函数的参数类型就是你要捕获处理的异常类型，如果future没有异常，那么这个异常处理回调函数会被直接跳过（忽略），否则，它将会被执行，同时它返回的T或者Future<T>将会变为新的结果Future。这里需要注意的是，多次调用onError和多次catch块的效果是不一样的，也就是说，如果你在一个onError抛出了一个异常，那么下一个onError将会捕获它。

 1 intGenerator() // returns a Future<int>, which might contain an exception
 2   // This is a good opportunity to use the plain value (no Try)
 3   // variant of then()
 4   .then([](int i) {
 5     return 10 * i; // maybe we throw here instead
 6   })
 7   .onError([](const std::runtime_error& e) {
 8     // ... runtime_error handling ...
 9     return -1;
10   })
11   .onError([](const std::exception& e) {
12     // ... all other exception handling ...
13     return -2;
14   });

你也可以直接使用onError直接处理exception_wrapper，比如当你想处理一个非std::exception异常时，例如：

1 makeFuture().then([]{
2   throw 42;
3 })
4 .onError([](exception_wrapper ew){
5   // ...
6 });

3）ensure()

Future<T>::ensure(F func)作用非常类型java语言中的finally块，也就是说，它只有一个void类型的函数并最终执行它而不管Future是否包含异常。结果Future将包含前一个Future的值或异常，除非提供给ensure的函数抛出了新的异常，这种情况下该异常会被捕获并传播，例如：

 1 auto fd = open(...);
 2 auto f = makeFuture().then([fd]{
 3   // do some stuff with the file descriptor
 4   // maybe we throw, maybe we don‘t
 5 })
 6 .ensure([fd]{
 7   // either way, let‘s release that fd
 8   close(fd);
 9 });
10
11 // f now contains the result of the then() callback, unless the ensure()
12 // callback threw, in which case f will contain that exception

3）异常处理的性能

在内部实现中，Future使用folly::exception_wrapper存储异常以求将rethrow最小化，然而这个机制的有效性取决于我们所使用的库（和exception_wrapper）是否能够维持异常的类型信息，实际上，这意味着直接构造异常Future而不是使用throw，比如：

 1 // This version will throw the exception twice
 2 makeFuture()
 3   .then([]{
 4     throw std::runtime_error("ugh");
 5   })
 6   .onError([](const std::runtime_error& e){
 7     // ...
 8   });
 9 // This version won‘t throw at all!
10 makeFuture()
11   .then([]{
12     // This will properly wrap the exception
13     return makeFuture<Unit>(std::runtime_error("ugh"));
14   })
15   .onError([](const std::runtime_error& e){
16     // ...
17   });

也就是说，直接使用onError而不是通过Try的throwing可以减少rethrow的次数。如果真的想使用Try，那么可以考虑使用

Try<T>::hasException() 和 Try<T>::withException() 来检查和处理异常而不用将他们rethrow。

 五、高阶语义

某些时候链式、嵌套使用then还不足够解决所有问题，下面将介绍一些工具便于组装、构建future。

 1、collectAll()

collectAll持有一个元素类型为Future<T>的可迭代集合类型，返回一个Future<std::vector<Try<T>>> ，这个返回的Future将在所有的input futures都变为completed状态时变为completed状态。结果(resultant)Future中的vector将按照Future被添加的顺序包含input futures的值（或者异常）。任何组件Future的错误都不会导致这个过程提前终止，input futures都是被move而变得无效，例如：

 1 Future<T> someRPC(int i);
 2
 3 std::vector<Future<T>> fs;
 4 for (int i = 0; i < 10; i++) {
 5   fs.push_back(someRPC(i));
 6 }
 7
 8 collectAll(fs).then([](const std::vector<Try<T>>& tries){
 9   for (const auto& t : tries) {
10     // handle each response
11   }
12 });

注意：和任何then回调一样，你也可以使用只带一个Try参数的回调，这样可以通过编译，但是你最好不要这么做，因为外部future失败的唯一原因可能是库有一个错误，这个建议同样使用下面的组合操作。

 2、collectAll() variadic

这是collectAll的可变长模板版本，它允许你混合、匹配不同类型的Future，它返回Future<std::tuple<Try<T1>, Try<T2>, ...>>类型，例如：

1 Future<int> f1 = ...;
2 Future<string> f2 = ...;
3 collectAll(f1, f2).then([](const std::tuple<Try<int>, Try<string>>& tup) {
4   int i = std::get<0>(tup).value();
5   string s = std::get<1>(tup).value();
6   // ...
7 });

3、collect() 

collect()有点类似collectAll()，唯一不同就是，如果input Futures中任何一个抛出了异常，那么这个Future将会被提前终止，所以collect()的返回类型为

std::vector<T>。和collectAll()一样，input futures都是被move而变得无效，并且结果(resultant)Future中的vector将按照Future被添加的顺序包含input futures的值（如果全部成功）。例如：

 1 collect(fs).then([](const std::vector<T>& vals) {
 2   for (const auto& val : vals) {
 3     // handle each response
 4   }
 5 })
 6 .onError([](const std::exception& e) {
 7   // drat, one of them failed
 8 });
 9
10 // Or using a Try:
11 collect(fs).then([](const Try<std::vector<T>>& t) {
12  // ...
13 });

4、collect() variadic

这是 collect()的变长模板参数版本，它允许你混合、匹配不同类型的Future，它的返回类型为Future<std::tuple<T1, T2, ...>>。

5、collectN() 

collectN()类似于collectAll()，都持有一个future集合，但是除此之外，它还持有一个size_t类的N，只要input futures中有N个处于completed状态，那么这个Future就处于completed状态。它的返回类型为Future<std::vector<std::pair<size_t, Try<T>>>>，每一个pair都持有相关的Future在原始集合中的索引和结果，但是这些pair本身是随机顺序的。同样，input futures都是被move而变得无效。如果input futures中同时有多个Future处于completed状态，获胜者将被选中，但是选择是未定义的。

 1 // Wait for 5 of the input futures to complete
 2 collectN(fs, 5,
 3   [](const std::vector<std::pair<size_t, Try<int>>>& tries){
 4     // there will be 5 pairs
 5     for (const auto& pair : tries) {
 6       size_t index = pair.first;
 7       int result = pair.second.value();
 8       // ...
 9     }
10   });

6、collectAny() 

collectAny()同样持有一个Future的集合，但是它会在input Futures中的任何一个处于completed状态时变为completed状态，它的返回类型为

Future<std::pair<size_t, Try<T>>>，其中pair对中持有第一个变为completed状态的Future在原始集合中的索引和结果，input futures都是被move而变得无效。input futures都是被move而变得无效。

1 collectAny(fs, [](const std::pair<size_t, Try<int>>& p){
2   size_t index = p.first;
3   int result = p.second.value();
4   // ...
5 });

7、map() 

map()属于Future的高阶函数应用，它持有一个元素类型为Future<A>的集合和一个可以被传递给Future<A>::then()的函数，然后用这些函数作为参数反过来调用集合中每一个Future的then，然后返回一个结果(resultant )future的vector集合（顺序和原始集合一致）。这个过程好比以下代码的语法糖：

1 std::vector<Future<A>> fs;
2 std::vector<Future<B>> fs2;
3 for (auto it = fs.begin(); it < fs.end(); it++) {
4   fs2.push_back(it->then(func));
5 }

 8、reduce

reduce()是Future的另一个高阶函数，它持有一个元素类型为Future<A>的集合，一个类型为B的初始值以及一个拥有两个参数的函数（reducing function，参数类型分别为类型为B的reduced值，来自集合中Future<A>的下一个结果值），该函数的返回值只能为B或者Future<B>，reduce()函数本身返回Future<B>，开始时，初始值和第一个Future的结果值会被应用在该函数上，然后本次应用的结果和第二个Future的结果值会被继续应用在该函数上，以此来推，直到集合中的所有Future都被reduced或者出现了一个未处理的异常。

reducing function的第二个参数可以为A或者Try<A>，这依赖于你是否想处理input Futures中的异常。如果 input Future中有一个异常并且你没有去Try，那么reduce操作将会被短路，同样，reducing function中抛出的所有异常同样会短路整个reduce操作。

例如，有一个Future<int> 类型的集合，现在想得到一个Future<bool>用来标识是否集合中所有的Future的值为0，那么可以这样写：

1 reduce(fs, true, [](bool b, int i){
2   // You could also return a Future<bool> if you needed to
3   return b && (i == 0);
4 })
5 .then([](bool result){
6   // result is true if all inputs were zero
7 });
8 // You could use onError or Try here in case one of your input Futures
9 // contained an exception or if your reducing function threw an exception 

为了演示异常处理，假设有一个Future<T>类型的集合，现在想获取一个Future<bool>用于标识集合中所有的Future都没有异常，那么可以这么写：

1 reduce(fs, true, [](bool b, Try<T> t){
2   return b && t.hasValue();
3 })
4 .then([](bool result){
5   // result is true if all inputs were non-exceptional
6 });

最后一个例子来看一下求和的应用：

1 reduce(fs, 0, [](int a, int b){
2   return a + b;
3 })
4 .then([](int sum){
5   // ...
6 });           

六、多线程via()

Promise/Future的核心操作都是线程安全的，如果被误用就会抛异常（比如有些方法重复调用了两次，包括在不同线程中同时调用），比如then()、onError()以及其他设置回调函数的函数，只要被重复调用就会抛出异常。同样，Promise中的setValue()和setException()同样不能调用两次。

下面先来看一段代码：

1 // Thread A
2 Promise<Unit> p;
3 auto f = p.getFuture();
4
5 // Thread B
6 f.then(x).then(y);
7
8 // Thread A
9 p.setValue();

上面的代码中，x和y分别会在哪个线程执行？不幸的是，这个是不确定的。这里Promise的填充操作和设置回调函数的操作是存在竞态的，如果设置回调函数的动作先发生，那么x和y就会在Promise被填充的线程执行（也就是线程A）。如果Promise的填充操作先发生，那么x和y会在设置回调函数的线程中执行（也就是线程B），而且是立即执行。如果恰好setValue发生在两个then之间，那么x将在线程A中执行，而y会在线程B中执行。可以想象，这种不确定性会带来很多的问题。幸运的是，我们有另一种方法可以解决这个问题。

Future拥有一个via()函数，该函数需要一个Executor类型的参数。Executor是一个非常简单的接口，它只存在一个线程安全的add(std::function<void()> func) 方法，它会在某个时候执行这个func，尽管不是立即执行。而via()可以确保被设置的回调函数在指定的Executor上执行。例如：

1 makeFutureWith(x)
2   .via(exe1).then(y)
3   .via(exe2).then(z);

在上面的例子中，y将在exe1中执行，z将在exe2中执行，这是一个相当大的抽象，它不但解决了上文提到的竞态现象，还给我们提供了一个清晰、简洁可控的线程执行模型。比如可以使用不同类型的Executor来执行不同类型的工作（io密集型和cpu密集型）。

为了便于使用，还存在一个static类型的via版本，它创建并返回一个处于completed状态的Future<Unit> ，同时这个Future的回调被指定在Executor上执行，例如：

1 via(exe).then(a);
2 via(exe, a).then(b);

via()的一个另类的用法是，把Executor作为第一个参数传递给then，也能保证回调函数在指定的Executor上执行，与via不同的是，使用then设置的Executor不具备粘滞性，也就是只对then本身设置的回调函数有效。

那么folly都提供了哪些Executor实现呢？

• ThreadPoolExecutor ：是一个抽象的线程池实现，支持调整大小、自定义线程工厂、池和每个任务的统计信息、支持NUMA、用户自定义的任务终结。它和它的子类正在积极的开发之中，当前它有两个实现。CPUThreadPoolExecutor（是一个通用线程池，除了上述功能之外，它还支持任务优先级）、IOThreadPoolExecutor (类似CPUThreadPoolExecutor，但是每一个线程都在一个EventBase 事件循环上旋转)。
• EventBase ：是一个Executor，把任务作为一个回调在事件循环上执行。
• ManualExecutor ： 仅在手动起动时执行工作。 这对测试非常有用。
• InlineExecutor ：以内联的方式立刻执行。
• QueuedImmediateExecutor ：类似于InlineExecutor，但在其它回调执行期间添加的工作将被放入等待队列，而不是立即执行。
• ScheduledExecutor：是Executor接口的子接口，支持延迟执行。
• FutureExecutor：包装了其他Executor，并提供了Future<T> addFuture(F func)函数返回一个Future用于异步获取函数的执行结果。这个和futures::async(executor, func) 是等价的。

七、超时处理

 1、时间分辨率

后面要提到的接收时间的函数和方法时间精度都为Duration类型（std::chrono::milliseconds的别名），但是不要直接使用Duration类型，相反的，应该适当的使std::chrono::duration,例如std::chrono::seconds 或 std::chrono::milliseconds。

2、TimeKeeper

大多数时间相关的方法都有一个可选的TimeKeeper参数。如果你想自己控制Future底层的时间运行那么可以实现TimeKeeper接口，如果没有提供，那么一个默认的单例TimeKeeper将被使用懒汉式创建出来，默认的实现使用folly::HHWheelTimer在一专门的EventBase线程管理超时。

3、within()

Future<T>::within()将返回一个新的Future，如果这个Future没有在指定的时间内变为completed状态，那么将会以一个异常（默认为TimedOut异常）变为completed状态。例如：

1 using std::chrono::milliseconds;
2 Future<int> foo();
3
4 // f will complete with a TimedOut exception if the Future returned by foo()
5 // does not complete within 500 ms
6 f = foo().within(milliseconds(500));
7
8 // Same deal, but a timeout will trigger the provided exception instead
9 f2 = foo().within(milliseconds(500), std::runtime_error("you took too long!"));

4、onTimeout()

Future<T>::onTimeout() 允许你同时设置一个超时时间和超时处理函数，例如：

1 Future<int> foo();
2 foo()
3   .onTimeout(milliseconds(500), []{
4     // You must maintain the resultant future‘s type
5     // ... handle timeout ...
6     return -1;
7   })
8   .then(...);

细心的你可能会发现上述代码只是下面的一个语法糖。

1 foo()
2   .within(milliseconds(500))
3   .onError([](const TimedOut& e) {
4     // handle timeout
5     return -1;
6   })
7   .then(...);

5、get() and wait() with timeouts

可以为get()和wait()设置超时参数，例如：

1 Future<int> foo();
2 // Will throw TimedOut if the Future doesn‘t complete within one second of
3 // the get() call
4 int result = foo().get(milliseconds(1000));
5
6 // If the Future doesn‘t complete within one second, f will remain
7 // incomplete. That is, if a timeout occurs, it‘s as if wait() was
8 // never called.
9 Future<int> f = foo().wait(milliseconds(1000));

6、delayed() 

Future<T>::delayed()返回一个新的Future，该Future将会被延迟一定时间变为completed状态。例如：

1 makeFuture()
2   .delayed(milliseconds(1000))
3   .then([]{
4     // This will be executed when the original Future has completed or when
5     // 1000ms has elapsed, whichever comes last.
6   });

7、futures::sleep() 

sleep() 返回一个Future<Unit>，该Future将会在指定时间间隔之后变为completed状态。

1 futures::sleep(milliseconds(1000)).then([]{
2   // This will be executed after 1000ms
3 }); 

八、中断机制

     中断是一种future持有者向Promose发送信号的机制，假设你的Future代码在另外一个线程中执行了一个耗时很长的操作，一段时间之后你可能不需要这个操作的结果了，那么此时就可以使用中断机制。

中断机制允许Future机制以异常的形式向Promise发送信号，Promise可以自由的选择异常的处理方式（甚至可以不处理）。例如：

 1 auto p = std::make_shared<Promise<int>>();
 2 p->setInterruptHandler([weakPromise = folly::to_weak_ptr(p)](
 3     const exception_wrapper& e) {
 4   auto promise = weakPromise.lock();
 5   // Handle the interrupt. For instance, we could just fulfill the Promise
 6   // with the given exception:
 7   if (promise) {
 8     promise->setException(e);
 9   }
10
11   // Or maybe we want the Future to complete with some special value
12   if (promise) {
13     promise->setValue(42);
14   }
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16   // Or maybe we don‘t want to do anything at all! Including not setting
17   // this handler in the first place.
18 });
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20 auto f = p->getFuture();
21 // The Future holder can now send an interrupt whenever it wants via raise().
22 // If the interrupt beats out the fulfillment of the Promise and there is
23 // an interrupt handler set on the Promise, that handler will be called with
24 // the provided exception
25 f.raise(std::runtime_error("Something went awry! Abort!"));
26
27 // cancel() is syntactic sugar for raise(FutureCancellation())
28 f.cancel();