并发编程系列-CompleService 类

问题

使用 Future.get()异步获取结果的时候，当异步任务没有计算成功，主线程调用 get()方法获取结果的时候会一直阻塞到线程完成为止，影响运行效率。
我们习惯使用线程池达到线程的复用，线程池中使用 submit 异步计算任务获取返回结果的时候，我们可能 future.get()方式获取任务的返回结果，但是 N 个线程去执行，当前任务没有执行完成，而其他任务执行完事了，我们通过 future.get()方式获取结果的时候即使其他完事了，我们还需要等待这个任务完成，影响效率，我们希望可以这样，谁先完成，谁就可以获取结果，CompleService 就干这个事的。

实现原理

我们一般使用 CompletionService 的子类 ExecutorCompletionService，其内部有一个阻塞队列，传入 N 个任务，任意任务完成之后，会将执行结果放入阻塞队列中，其他线程可以调用 take，poll 方法从阻塞队列中获取任务，任务进出队列遵循先进先出的原则。

例子

 //例子打印结果会是先完成的先打印public static void main(String[] args) throws Exception{//初始化线程池ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);// 同时运行多个任务CompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService(threadPool);for (int i=0;i<5;i++){completionService.submit(new Callable<String>() {@Overridepublic String call() throws Exception {//线程随机休眠int time=new Random().nextInt(5);TimeUnit.SECONDS.sleep(time);return "当前线程名为 " + Thread.currentThread() + "执行时间" + time + "秒";}});}for (int i = 1; i <= 5; i++) {Future<String> future = completionService.take();System.out.println(future.get());}}

源码

类的继承结构图

CompletionService 类

 public interface CompletionService<V> {//提交一个Callabl类型的任务，并返回关联任务的FutureFuture<V> submit(Callable<V> task);//提交的任务类型为Runable类型，并返回关联任务的FutureFuture<V> submit(Runnable task, V result);//从内部阻塞队列中获取并移除第一个执行的任务，阻塞直到任务完成Future<V> take() throws InterruptedException;//从内部阻塞队列中获取并移除第一个执行完成的任务，这个获取不到会返回，不阻塞Future<V> poll();//从内部阻塞队列中获取并移除第一个执行完成的任务,阻塞时间unit内获取不到就返回Future<V> poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;}

ExecutorCompletionService

    public class ExecutorCompletionService<V> implements CompletionService<V> {//执行具体的任务private final Executor executor;//封装Callable或Runnable对象private final AbstractExecutorService aes;//队列，用来存放已经完成的任务private final BlockingQueue<Future<V>> completionQueue;//继承FutureTask,线程池的就讲过FutureTask，private class QueueingFuture extends FutureTask<Void> {QueueingFuture(RunnableFuture<V> task) {super(task, null);this.task = task;}//将已经完成的任务添加到队列中protected void done() { completionQueue.add(task); }private final Future<V> task;}//构造函数初始化public ExecutorCompletionService(Executor executor) {if (executor == null)throw new NullPointerException();this.executor = executor;//进行类型转化this.aes = (executor instanceof AbstractExecutorService) ?(AbstractExecutorService) executor : null;//初始化化一个LinkedBlockingQueue先进先出阻塞队列this.completionQueue = new LinkedBlockingQueue<Future<V>>();}public Future<V> submit(Callable<V> task) {if (task == null) throw new NullPointerException();RunnableFuture<V> f = newTaskFor(task);//走ThreadPool线程池那套逻辑 ，提交一个任务，再任务完成之后调用上面的Done将自己加入队列中executor.execute(new QueueingFuture(f));return f;}。。。Runnable类型的submit类似}

运行结果

总结

上图可以看到先执行的可以提交获取到，原理其实就是使用了一个阻塞队列存放已经完成任务的结果，应用程序可以从阻塞队列中获取先执行的任务

巨人肩膀

https://cloud.tencent.com/developer/article/1444259
https://blog.csdn.net/jijianshuai/article/details/75480406

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