Java并发专题 带返回结果的批量任务运行 CompletionService ExecutorService.invokeAll

时间：2022-02-03 10:05:21

转载请标明出处：http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/27250059

普通情况下，我们使用Runnable作为主要的任务表示形式，可是Runnable是一种有非常大局限的抽象，run方法中仅仅能记录日志，打印，或者把数据汇总入某个容器（一方面内存消耗大，还有一方面须要控制同步，效率非常大的限制），总之不能返回运行的结果；比方同一时候1000个任务去网络上抓取数据，然后将抓取到的数据进行处理（处理方式不定），我认为最好的方式就是提供回调接口，把处理的方式最为回调传进去；可是如今我们有了更好的方式实现：CompletionService + Callable

Callable的call方法能够返回运行的结果;

CompletionService将Executor（线程池）和BlockingQueue（堵塞队列）结合在一起，同一时候使用Callable作为任务的基本单元，整个过程就是生产者不断把Callable任务放入堵塞对了，Executor作为消费者不断把任务取出来运行，并返回结果；

优势：

a、堵塞队列防止了内存中排队等待的任务过多，造成内存溢出（毕竟一般生产者速度比較快，比方爬虫准备好网址和规则，就去运行了，运行起来（消费者）还是比較慢的）

b、CompletionService能够实现，哪个任务先运行完毕就返回，而不是按顺序返回，这样能够极大的提升效率；

1、CompletionService ： Executor + BlockingQueue

以下看个样例：

package com.zhy.concurrency.completionService;

import java.util.Random;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.CompletionService;

import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;

/**

 * 将Executor和BlockingQueue功能融合在一起，能够将Callable的任务提交给它来运行， 然后使用take()方法获得已经完毕的结果

 *

 * @author zhy

 *

 */

public class CompletionServiceDemo

{

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException,

			ExecutionException

	{

		/**

		 * 内部维护11个线程的线程池

		 */

		ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(11);

		/**

		 * 容量为10的堵塞队列

		 */

		final BlockingQueue<Future<Integer>> queue = new LinkedBlockingDeque<Future<Integer>>(

				10);

		//实例化CompletionService

		final CompletionService<Integer> completionService = new ExecutorCompletionService<Integer>(

				exec, queue);

		/**

		 * 模拟瞬间产生10个任务，且每一个任务运行时间不一致

		 */

		for (int i = 0; i < 10; i++)

		{

			completionService.submit(new Callable<Integer>()

			{

				@Override

				public Integer call() throws Exception

				{

					int ran = new Random().nextInt(1000);

					Thread.sleep(ran);

					System.out.println(Thread.currentThread().getName()

							+ " 歇息了 " + ran);

					return ran;

				}

			});

		}

		/**

		 * 马上输出结果

		 */

		for (int i = 0; i < 10; i++)

		{

			try

			{

				//谁最先运行完毕，直接返回

				Future<Integer> f = completionService.take();

				System.out.println(f.get());

			} catch (InterruptedException e)

			{

				e.printStackTrace();

			} catch (ExecutionException e)

			{

				e.printStackTrace();

			}

		}

		exec.shutdown();

	}

}

输出结果：

pool-1-thread-4 歇息了 52

52

pool-1-thread-1 歇息了 59

59

pool-1-thread-10 歇息了 215

215

pool-1-thread-9 歇息了 352

352

pool-1-thread-5 歇息了 389

389

pool-1-thread-3 歇息了 589

589

pool-1-thread-2 歇息了 794

794

pool-1-thread-7 歇息了 805

805

pool-1-thread-6 歇息了 909

909

pool-1-thread-8 歇息了 987

987

最先运行完毕的直接返回，并不须要按任务提交的顺序运行，假设须要写个高并发的程序，且每一个任务须要返回运行结果，这是个相当不错的选择！

2、ExecutorService.invokeAll

ExecutorService的invokeAll方法也能批量运行任务，并批量返回结果，可是呢，有个我认为非常致命的缺点，必须等待全部的任务运行完毕后统一返回，一方面内存持有的时间长；还有一方面响应性也有一定的影响，毕竟大家都喜欢看看刷刷的运行结果输出，而不是苦苦的等待；

以下看个样例：

package com.zhy.concurrency.executors;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.Random;

import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

public class TestInvokeAll

{

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException,

			ExecutionException

	{

		ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);

		List<Callable<Integer>> tasks = new ArrayList<Callable<Integer>>();

		Callable<Integer> task = null;

		for (int i = 0; i < 10; i++)

		{

			task = new Callable<Integer>()

			{

				@Override

				public Integer call() throws Exception

				{

					int ran = new Random().nextInt(1000);

					Thread.sleep(ran);

					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 歇息了 " + ran );

					return ran;

				}

			};

			tasks.add(task);

		}

		long s = System.currentTimeMillis();

		List<Future<Integer>> results = exec.invokeAll(tasks);

		System.out.println("运行任务消耗了 ：" + (System.currentTimeMillis() - s) +"毫秒");

		for (int i = 0; i < results.size(); i++)

		{

			try

			{

				System.out.println(results.get(i).get());

			} catch (Exception e)

			{

				e.printStackTrace();

			}

		}

		exec.shutdown();

	}

}

运行结果：

pool-1-thread-10 歇息了 1

pool-1-thread-5 歇息了 59

pool-1-thread-6 歇息了 128

pool-1-thread-1 歇息了 146

pool-1-thread-3 歇息了 158

pool-1-thread-7 歇息了 387

pool-1-thread-9 歇息了 486

pool-1-thread-8 歇息了 606

pool-1-thread-4 歇息了 707

pool-1-thread-2 歇息了 817

运行任务消耗了 ：819毫秒

146

817

158

707

59

128

387

606

486

1

我特意在任务提交完毕打印了一个时间，然后invokeAll运行完毕后打印了下时间，能够看出invokeAll返回是等待全部线程运行完毕的。这点来说，我认为可用性不如CompletionService。

嗯，对于批量运行任务，且携带返回结果的案例就到这里~假设有疑问或者代码中存在错误请指出~

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