ExecutorCompletionService的使用和实现

CompletionService介绍：

将生产新的异步任务与使用已完成任务的结果分离开来的服务。生产者 submit 执行的任务。使用者take 已完成的任务，并按照完成这些任务的完成顺序处理它们的结果。例如，CompletionService 可以用来管理异步 IO ，执行读操作的任务作为程序或系统的一部分提交，然后，当完成读操作时，会在程序的不同部分执行其他操作，执行操作的顺序可能与所请求的顺序不同。

通常，CompletionService 依赖于一个单独的 Executor 来实际执行任务，在这种情况下，CompletionService只管理一个内部完成队列。ExecutorCompletionService 类提供了此方法的一个实现。

继承结构：

 

任务代码：

public class CallbleTask implements Callable<Integer> {/** * 休眠时间 */private int sleepSeconds;/** * 返回的值 */private int returnValue;public CallbleTask(int sleepSeconds, int returnValue) {this.sleepSeconds = sleepSeconds;this.returnValue = returnValue;}@Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("begin to execute.");TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepSeconds);System.out.println("end to execute.");return returnValue;}}

Main方法：

public class Main {public static void main(String[] args) {int taskSize = 5;ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);// 构建完成服务CompletionService<Integer> completionService = new ExecutorCompletionService<Integer>(executor);int sleep = 5; // 睡眠时间，单位是秒，不是毫秒for (int i = 1; i <= taskSize; i++) {int value = i; // 返回结果// 向线程池提交任务completionService.submit(new CallbleTask(sleep, value));//返回结果类型FutureTask}// 按照完成顺序,打印结果for (int i = 0; i < taskSize; i++) {try {System.out.println(completionService.take().get());// 阻塞，知道有任务完成可以获取结果// System.out.println(completionService.poll());//poll直接返回，不阻塞。但是没有完成的任务则返回null// System.out.println(completionService.poll(5, TimeUnit.SECONDS));//阻塞等待指定时间，如果有完成结果返回，没有的直接返回null// completionService.submit(new RunnableTask(),2);//completionService提交Runnable任务是无法获取结果的} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}}// 所有任务已经完成,关闭线程池System.out.println("执行完毕....");executor.shutdown();}}

通过这个程序可以看出来，简化了使用线程池提交一个Callable任务之后通过获取一个Future来轮询get结果，代码没有使用CompletionService简单！

接下来看一下实现原理：

public interface CompletionService<V> {    Future<V> submit(Callable<V> task);    Future<V> submit(Runnable task, V result);    Future<V> take() throws InterruptedException;    Future<V> poll();    Future<V> poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;}

首先看一下java.util.concurrent.ExecutorCompletionService.submit(Runnable, V)源码：

    public Future<V> submit(Runnable task, V result) {        if (task == null) throw new NullPointerException();        RunnableFuture<V> f = newTaskFor(task, result);        executor.execute(new QueueingFuture(f));        return f;    }

接下来看看java.util.concurrent.ExecutorCompletionService.newTaskFor(Runnable, V)源码：

    private RunnableFuture<V> newTaskFor(Runnable task, V result) {        if (aes == null)            return new FutureTask<V>(task, result);        else            return aes.newTaskFor(task, result);    }

再看java.util.concurrent.AbstractExecutorService.newTaskFor(Runnable, T)：

    protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {        return new FutureTask<T>(runnable, value);    }

提交Runnable接口返回的结果就是传入的value值，底层实现就是想value设置给了java.util.concurrent.Executors.RunnableAdapter<T>的result值。

java.util.concurrent.CompletionService.submit(Callable<Integer>)实现就是返回FutureTask的 private Object outcome结果

 completionService.take()// 阻塞，知道有任务完成可以获取结果
completionService.poll()//poll直接返回，不阻塞。但是没有完成的任务则返回null
completionService.poll(5,TimeUnit.SECONDS) //阻塞等待指定时间，如果有完成结果返回，没有的直接返回null