Java多线程|Java多线程 CompletionService
目录
- 1 CompletionService介绍
- 2 CompletionService源码分析
- 3 CompletionService实现任务
- 4 CompletionService总结
1 CompletionService介绍
CompletionService
用于提交一组Callable
任务,其take方法返回已完成的一个Callable
任务对应的Future
对象。如果你向
Executor
提交了一个批处理任务,并且希望在它们完成后获得结果。为此你可以将每个任务的Future
保存进一个集合,然后循环这个集合调用Future
的get()
取出数据。幸运的是CompletionService
帮你做了这件事情。CompletionService
整合了Executor
和BlockingQueue
的功能。你可以将Callable
任务提交给它去执行,然后使用类似于队列中的take和poll方法,在结果完整可用时获得这个结果,像一个打包的Future
。CompletionService
的take返回的future
是哪个先完成就先返回哪一个,而不是根据提交顺序。2 CompletionService源码分析 首先看一下 构造方法:
public ExecutorCompletionService(Executor executor) {if (executor == null)throw new NullPointerException(); this.executor = executor; this.aes = (executor instanceof AbstractExecutorService) ?(AbstractExecutorService) executor : null; this.completionQueue = new LinkedBlockingQueue>(); }
【Java多线程|Java多线程 CompletionService】构造法方法主要初始化了一个阻塞队列,用来存储已完成的
task
任务。然后看一下
completionService.submit
方法:public Futuresubmit(Callable task) {if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture f = newTaskFor(task); executor.execute(new QueueingFuture(f)); return f; }public Future submit(Runnable task, V result) {if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture f = newTaskFor(task, result); executor.execute(new QueueingFuture(f)); return f; }
可以看到,
callable
任务被包装成QueueingFuture
,而 QueueingFuture
是 FutureTask
的子类,所以最终执行了FutureTask
中的run()
方法。来看一下该方法:
public void run() { //判断执行状态,保证callable任务只被运行一次if (state != NEW ||!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,null, Thread.currentThread()))return; try {Callablec = callable; if (c != null && state == NEW) {V result; boolean ran; try {//这里回调我们创建的callable对象中的call方法result = c.call(); ran = true; } catch (Throwable ex) {result = null; ran = false; setException(ex); }if (ran)//处理执行结果set(result); }} finally {runner = null; // state must be re-read after nulling runner to prevent// leaked interruptsint s = state; if (s >= INTERRUPTING)handlePossibleCancellationInterrupt(s); }}
可以看到在该
FutureTask
中执行run
方法,最终回调自定义的callable
中的call
方法,执行结束之后,通过
set(result)
处理执行结果:/*** Sets the result of this future to the given value unless* this future has already been set or has been cancelled.** This method is invoked internally by the {@link #run} method* upon successful completion of the computation.** @param v the value*/protected void set(V v) {if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {outcome = v; UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final statefinishCompletion(); }}
继续跟进
finishCompletion()
方法,在该方法中找到 done()
方法:protected void done() { completionQueue.add(task);
}
可以看到该方法只做了一件事情,就是将执行结束的
task
添加到了队列中,只要队列中有元素,我们调用take()
方法时就可以获得执行的结果。到这里就已经清晰了,异步非阻塞获取执行结果的实现原理其实就是通过队列来实现的,
FutureTask
将执行结果放到队列中,先进先出,线程执行结束的顺序就是获取结果的顺序。CompletionService
实际上可以看做是Executor
和BlockingQueue
的结合体。CompletionService
在接收到要执行的任务时,通过类似BlockingQueue
的put和take获得任务执行的结果。CompletionService
的一个实现是ExecutorCompletionService
,ExecutorCompletionService
把具体的计算任务交给Executor
完成。在实现上,
ExecutorCompletionService
在构造函数中会创建一个BlockingQueue
(使用的基于链表的无界队列LinkedBlockingQueue),该BlockingQueue
的作用是保存Executor
执行的结果。当计算完成时,调用FutureTask
的done方法。当提交一个任务到ExecutorCompletionService
时,首先将任务包装成QueueingFuture
,它是FutureTask
的一个子类,然后改写FutureTask
的done方法,之后把Executor
执行的计算结果放入BlockingQueue
中。QueueingFuture
的源码如下:/*** FutureTask extension to enqueue upon completion*/private class QueueingFuture extends FutureTask{QueueingFuture(RunnableFuture task) {super(task, null); this.task = task; }protected void done() { completionQueue.add(task); }private final Future task; }
3 CompletionService实现任务
public class CompletionServiceTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10); CompletionServicecompletionService = new ExecutorCompletionService (threadPool); for (int i = 1; i <=10; i++) {final int seq = i; completionService.submit(new Callable () {@Overridepublic Integer call() throws Exception {Thread.sleep(new Random().nextInt(5000)); return seq; }}); }threadPool.shutdown(); for (int i = 0; i < 10; i++) {try {System.out.println(completionService.take().get()); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace(); }}}}
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4 CompletionService总结
相比
ExecutorService
,CompletionService
可以更精确和简便地完成异步任务的执行CompletionService
的一个实现是ExecutorCompletionService
,它是Executor
和BlockingQueue
功能的融合体,Executor
完成计算任务,BlockingQueue
负责保存异步任务的执行结果在执行大量相互独立和同构的任务时,可以使用
CompletionService
CompletionService
可以为任务的执行设置时限,主要是通过BlockingQueue
的poll
(long time,TimeUnit unit)为任务执行结果的取得限制时间,如果没有完成就取消任务到此这篇关于Java多线程
CompletionService
的文章就介绍到这了,更多相关Java多线程CompletionService
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