目錄

1、線程中執(zhí)行任務(wù)的方式

2、Executor 框架

2.1 - 線程的執(zhí)行策略

2.2 - 線程池

2.3 - Executor 的生命周期

2.4 - 延任務(wù)與周期任務(wù)

3、找出可利用的并行性-代碼示例

3.1 - 單線程的 I/O 操作

3.2 - 攜帶任務(wù)結(jié)果的 Callable 與 Future（重要）

3.3 - 使用 Future 實(shí)現(xiàn)頁(yè)面渲染器

3.5 - CompletionService：Executor 與 BlockingQueue

????????大多數(shù)并發(fā)應(yīng)用程序都是圍繞“任務(wù)執(zhí)行 (Task Execution)”來(lái)構(gòu)造的：任務(wù)通常是一些抽象的且離散的工作單元。通過(guò)把應(yīng)用程序的工作分解到多個(gè)任務(wù)中，可以簡(jiǎn)化程序的組織結(jié)構(gòu)，提供一種事務(wù)邊界來(lái)優(yōu)化錯(cuò)誤恢復(fù)過(guò)程，以及提供一種并行工作結(jié)構(gòu)來(lái)提升并發(fā)性。//目的：如何把一個(gè)工作拆解成多個(gè)任務(wù)，并發(fā)執(zhí)行->清晰的任務(wù)邊界(獨(dú)立任務(wù)有利于并發(fā))

1、線程中執(zhí)行任務(wù)的方式

????????串行執(zhí)行：在服務(wù)器應(yīng)用程序中，串行處理機(jī)制通常都無(wú)法提供高吞吐率或快速響應(yīng)性。//一次只能執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求，主線程阻塞

????????并行執(zhí)行：通過(guò)多個(gè)線程來(lái)提供服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)更高的響應(yīng)性。//多線程執(zhí)行，不阻塞主線程（將任務(wù)從主線程中分離出來(lái)）-> 更快的響應(yīng)性和更高的吞吐率

????????需要注意的是，線程生命周期的開(kāi)銷(xiāo)非常高（Java中創(chuàng)建線程需要內(nèi)核態(tài)的支持）?；钴S的線程會(huì)消耗系統(tǒng)資源，尤其是內(nèi)存（TCB）。

????????所以，在一定的范圍內(nèi)，增加線程可以提高系統(tǒng)的吞吐率，但如果超出了這個(gè)范圍，再創(chuàng)建更多的線程只會(huì)降低程序的執(zhí)行速度，并且如果過(guò)多地創(chuàng)建一個(gè)線程，那么整個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒈罎?。要想避免這種危險(xiǎn)，就應(yīng)該對(duì)應(yīng)用程序可以創(chuàng)建的線程數(shù)量進(jìn)行限制，并且全面地測(cè)試應(yīng)用程序，從而確保在線程數(shù)量達(dá)到限制時(shí)，程序也不會(huì)耗盡盜源。//選擇合適的線程數(shù)量，并需要對(duì)線程資源進(jìn)行管理（避免無(wú)限創(chuàng)建線程）

2、Executor 框架

????????Executor 基于生產(chǎn)者- 消費(fèi)者模式，提交任務(wù)的操作相當(dāng)于生產(chǎn)者 ，執(zhí)行任務(wù)的線程則相當(dāng)于消費(fèi)者。如果要在程序中實(shí)現(xiàn)一個(gè)生產(chǎn)者-消費(fèi)者的設(shè)計(jì)，那么最簡(jiǎn)單的方式通常就是使用 Executor。

????????在 TaskExecutionWebServer 中，通過(guò)使用 Executor，將請(qǐng)求處理任務(wù)的提交與任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行解耦開(kāi)來(lái)，代碼如下所示：//Executor是一個(gè)接口，可使用Java提供的實(shí)現(xiàn)，也可以自己去實(shí)現(xiàn)

public class TaskExecutionWebServer {
    private static final int NTHREADS = 100;
    private static final Executor exec = Executors.newFixedThreadPool(NTHREADS);

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket socket = new ServerSocket(80);
        while (true) {
            final Socket connection = socket.accept();
            //任務(wù)
            Runnable task = () -> handleRequest(connection);
            //使用Executor執(zhí)行任務(wù)
            exec.execute(task);
        }
    }

    private static void handleRequest(Socket connection) {
        // request-handling logic here
    }
}

2.1 - 線程的執(zhí)行策略

????????通過(guò)將任務(wù)的提交與執(zhí)行解耦開(kāi)來(lái)，從而無(wú)須太大的困難就可以為某種類(lèi)型的任務(wù)指定和修改執(zhí)行策略。在執(zhí)行策略中定義了任務(wù)執(zhí)行的 “What、Where、When、How” 等方面，包括：

• 在什么線程中執(zhí)行任務(wù)??
• 任務(wù)按照什么順序執(zhí)行 (FIFO、LIFO、優(yōu)先級(jí))??
• 有多少個(gè)任務(wù)能并發(fā)執(zhí)行?
• 在隊(duì)列中有多少個(gè)任務(wù)在等待執(zhí)行?
• 如果系統(tǒng)由于過(guò)載而需要拒絕一個(gè)任務(wù)，那么應(yīng)該選擇哪一個(gè)任務(wù)?另外，如何通知應(yīng)用程序有任務(wù)被拒絕?
• 在執(zhí)行一個(gè)任務(wù)之前或之后，應(yīng)該進(jìn)行哪些動(dòng)作??

????????各種執(zhí)行策略都是一種資源管理工具，最佳策略取決于可用的計(jì)算資源以及對(duì)服務(wù)質(zhì)量的需求。通過(guò)限制并發(fā)任務(wù)的數(shù)量，可以確保應(yīng)用程序不會(huì)由于資源耗盡而失敗，或者由于在稀缺資源上發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)而嚴(yán)重影響性能。通過(guò)將任務(wù)的提交與任務(wù)的執(zhí)行策略分離開(kāi)來(lái)，有助于在部署階段選擇與可用硬件資源最匹配的執(zhí)行策略。//對(duì)于如何執(zhí)行任務(wù)的描述

2.2 - 線程池

????????線程池，指管理一組同構(gòu)工作線程的資源池。線程池是與工作隊(duì)列 (Work Oueue) 密切相關(guān)的，其中在工作隊(duì)列中保存了所有等待執(zhí)行的任務(wù)。工作線程 (Worker Thread) 的任務(wù)很簡(jiǎn)單：從工作隊(duì)列中獲取一個(gè)任務(wù)，執(zhí)行任務(wù)，然后返回線程池并等待下一個(gè)任務(wù)。//線程池->儲(chǔ)存線程，工作隊(duì)列->儲(chǔ)存任務(wù)

? ? ? ? Java 類(lèi)庫(kù)提供了一個(gè)靈活的線程池以及一些有用的默認(rèn)配置。可以通過(guò)調(diào)用 Executors 中的靜態(tài)工廠方法之一來(lái)創(chuàng)建一個(gè)線程池：

????????newFixedThreadPool。newFixedThreadPool 將創(chuàng)建一個(gè)固定長(zhǎng)度的線程池，每當(dāng)提交一個(gè)任務(wù)時(shí)就創(chuàng)建一個(gè)線程，直到達(dá)到線程池的最大數(shù)量，這時(shí)線程池的規(guī)模將不再變化（如果某個(gè)線程由于發(fā)生了未預(yù)期的 Exception 而結(jié)束，那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新的線程）。//限制線程數(shù)量

????????newCachedThreadPool。newCachedThreadPool 將創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池，如果線程池的當(dāng)前規(guī)模超過(guò)了處理需求時(shí)，那么將回收空閑的線程，而當(dāng)需求增加時(shí)，則可以添加新的線程，線程池的規(guī)模不存在任何限制。//不限制線程數(shù)量

????????newSingleThreadExecutor。newSingleThreadExecutor 是一個(gè)單線程的 Executor，它創(chuàng)建單個(gè)工作者線程來(lái)執(zhí)行任務(wù)，如果這個(gè)線程異常結(jié)束，會(huì)創(chuàng)建另一個(gè)線程來(lái)替代。newSingleThreadExecutor 能確保依照任務(wù)在隊(duì)列中的順序來(lái)串行執(zhí)行（例如 FIFO、LIFO優(yōu)先級(jí)）。//按順序執(zhí)行任務(wù)

????????newScheduledThreadPool。newScheduledThreadPool 創(chuàng)建了一個(gè)固定長(zhǎng)度的線程池，而且以延遲或定時(shí)的方式來(lái)執(zhí)行任務(wù)，類(lèi)似于 Timer。//執(zhí)行定時(shí)任務(wù)

2.3 - Executor 的生命周期

????????為了解決執(zhí)行服務(wù)的生命周期問(wèn)題，Executor 擴(kuò)展了 ExecutorService 接口，添加了一些用于生命周期管理的方法，同時(shí)還有一些用于任務(wù)提交的便利方法。

/*
 * 該Executor提供管理線程池終止的方法，以及提供用于跟蹤一個(gè)或多個(gè)異步任務(wù)進(jìn)度的Future的方法。
 */
public interface ExecutorService extends Executor {
    //1-關(guān)閉執(zhí)行器(線程池)：不再接收新任務(wù)，然后等待正在執(zhí)行的線程執(zhí)行完畢
    void shutdown();
    //關(guān)閉執(zhí)行器(線程池)：停止所有正在執(zhí)行的任務(wù)，并返回等待執(zhí)行的任務(wù)列表
    List<Runnable> shutdownNow();
    
    //2-判斷執(zhí)行器(線程池)是否關(guān)閉
    boolean isShutdown();

    //3-判斷執(zhí)行器(線程池)關(guān)閉后所有任務(wù)是否已完成
    //注意，除非先調(diào)用shutdown/shutdownNow，否則isTerminated永遠(yuǎn)不會(huì)為true。
    boolean isTerminated();

    //4-阻塞當(dāng)前線程，直到所有任務(wù)完成或中斷或當(dāng)前等待超時(shí)
    boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

    //5-執(zhí)行給定的任務(wù)，并返回表示該任務(wù)的Future。
    <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
    <T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
    Future<?> submit(Runnable task);

    //6-執(zhí)行給定的任務(wù)，并在所有任務(wù)完成后返回保存其狀態(tài)和結(jié)果的future列表。
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException;
    <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    
    //7-執(zhí)行給定的任務(wù)，如果有成功完成的任務(wù)，則返回成功完成的任務(wù)的結(jié)果
    //未完成的任務(wù)將被取消
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException;
    <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

????????ExecutorService 的生命周期有 3 種狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉和已終止。ExecutorService 在初始創(chuàng)建時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。

• shutdown 方法將執(zhí)行平緩的關(guān)閉過(guò)程：不再接受新的任務(wù)，同時(shí)等待已經(jīng)提交的任務(wù)執(zhí)行完成一一包括那些還未開(kāi)始執(zhí)行的任務(wù)。
• shutdownNow 方法將執(zhí)行粗暴的關(guān)閉過(guò)程：它將嘗試取消所有運(yùn)行中的任務(wù)，并且不再啟動(dòng)隊(duì)列中尚未開(kāi)始執(zhí)行的任務(wù)。

????????在 ExecutorService 關(guān)閉后提交的任務(wù)將由 "拒絕執(zhí)行處理器(Reiected Execution Handler)" 來(lái)處理，它會(huì)拋棄任務(wù)，或者使得 execute 方法拋出一個(gè)未檢查的 ReiectedExecutionException。等所有任務(wù)都完成后，ExecutorService 將轉(zhuǎn)入終止?fàn)顟B(tài)。

????????可以調(diào)用 awaitTermination 來(lái)等待 ExecutorService 到達(dá)終止?fàn)顟B(tài)，或者通過(guò)調(diào)用isTerminated 來(lái)輪詢 ExecutorService 是否已經(jīng)終止。通常在調(diào)用 awaitTermination 之后會(huì)立即調(diào)用 shutdown，從而產(chǎn)生同步地關(guān)閉 ExecutorService 的效果。//兩個(gè)方法結(jié)合使用，安全的關(guān)閉?ExecutorService：awaitTermination +?shutdown

2.4 - 延任務(wù)與周期任務(wù)

????????Timer 類(lèi)負(fù)責(zé)管理延遲任務(wù)以及周期任務(wù)。然而，Timer 存在一些缺陷，因此應(yīng)該考慮使用 ScheduledThreadPoolExecutor 來(lái)代替它。可以通過(guò) ScheduledThreadPoolExecutor 的構(gòu)造函數(shù)或 newScheduledThreadPool 工方法來(lái)創(chuàng)建該類(lèi)的對(duì)象。

????????Timer 類(lèi)的問(wèn)題：

????????（1）Timer 在執(zhí)行所有定時(shí)任務(wù)時(shí)只會(huì)創(chuàng)建一個(gè)線程。如果某個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，那么將破壞其他 TimerTask 的定時(shí)精確性。//任務(wù)執(zhí)行時(shí)間重疊引發(fā)的問(wèn)題，使用多線程可避免

? ? ? ? （2）Timer 線程并不捕獲異常，因此當(dāng) TimerTask 拋出未檢查的異常時(shí)將終止定時(shí)線程。這種情況下，Timer 也不會(huì)恢復(fù)線程的執(zhí)行，而是會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為整個(gè) Timer 都被取消了。因此，已經(jīng)被調(diào)度但尚未執(zhí)行的 TimerTask 將不會(huì)再執(zhí)行，新的任務(wù)也不能被調(diào)度，這個(gè)問(wèn)題稱(chēng)之為"線程泄漏"。//不能處理異常，不能從異常中恢復(fù)

3、找出可利用的并行性-代碼示例

????????//從示例中總結(jié)方法

3.1 - 單線程的 I/O 操作

????????例如，下邊的一個(gè)頁(yè)面渲染器程序，程序中圖像下載過(guò)程的大部分時(shí)間都是在等待 I/O 操作執(zhí)行完成，在這期間 CPU 幾乎不做任何工作。因此，這種串行執(zhí)行方法沒(méi)有充分地利用 CPU，使得用戶在看到最終頁(yè)面之前要等待過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間。

import java.util.*;

/**
 * 使用單線的程渲染器
 */
public abstract class SingleThreadRenderer {

    /**
     * 渲染頁(yè)面
     */
    void renderPage(CharSequence source) {
        //1-加載文本數(shù)據(jù)
        renderText(source);
        List<ImageData> imageData = new ArrayList<>();
        //下載多個(gè)圖片資源
        for (ImageInfo imageInfo : scanForImageInfo(source)) {
            //TODO:圖像下載大部分時(shí)間都是I/O操作
            imageData.add(imageInfo.downloadImage());
        }
        for (ImageData data : imageData) {
            //2-加載圖片數(shù)據(jù)
            renderImage(data);
        }
    }

    interface ImageData {

    }

    interface ImageInfo {

        ImageData downloadImage();
    }

    abstract void renderText(CharSequence s);

    abstract List<ImageInfo> scanForImageInfo(CharSequence s);

    abstract void renderImage(ImageData i);
}

????????通過(guò)將問(wèn)題分解為多個(gè)獨(dú)立的任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，能夠獲得更高的 CPU 利用率和響應(yīng)靈敏度。

3.2 - 攜帶任務(wù)結(jié)果的 Callable 與 Future（重要）

????????Executor 框架使用 Runnable 作為其基本的任務(wù)表示形式。不過(guò) Runnable 具有很大的局限性，雖然 run 方法能通過(guò)寫(xiě)入日志文件或者將結(jié)果放入某個(gè)共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)保存執(zhí)行結(jié)果，但是它不能返回一個(gè)值或拋出一個(gè)受檢查的異常。//Runnable不具備返回值

????????許多任務(wù)實(shí)際上都存在延遲的計(jì)算，比如執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，從網(wǎng)絡(luò)上獲取資源，或者計(jì)算某個(gè)復(fù)雜的功能等。對(duì)于這些任務(wù)，Callable 是一種更好的抽象：它認(rèn)為主入口點(diǎn)（即 call）將返回一個(gè)值，并可能拋出一個(gè)異常。//通過(guò)?Callable 返回的 Future 對(duì)象能取消未執(zhí)行的任務(wù)?

????????Runnable 和 Callable 描述的都是抽象的計(jì)算任務(wù)。這些任務(wù)通常是有范圍的，即都有一個(gè)明確的起始點(diǎn)，并且最終會(huì)結(jié)束。Executor 執(zhí)行的任務(wù)有 4 個(gè)生命周期階段：創(chuàng)建、提交、開(kāi)始和完成。由于有些任務(wù)可能要執(zhí)行很長(zhǎng)的時(shí)間，因此通常希望能夠取消這些任務(wù)。在 Executor 框架中，已提交但尚未開(kāi)始的任務(wù)可以取消，但對(duì)于那些已經(jīng)開(kāi)始執(zhí)行的任務(wù)，只有當(dāng)它們能響應(yīng)中斷時(shí)，才能取消。取消一個(gè)已經(jīng)完成的任務(wù)不會(huì)有任何影響。//任務(wù)可以提交也可以取消，執(zhí)行任務(wù)是具有生命周期的

????????Future 表示一個(gè)任務(wù)的生命周期，并提供了相應(yīng)的方法來(lái)判斷任務(wù)是否已經(jīng)完成或取消，以及獲取任務(wù)的結(jié)果和取消任務(wù)等。在 Future 規(guī)范中包含的隱含意義是，任務(wù)的生命周期只能前進(jìn)，不能后退，就像 ExecutorService 的生命周期一樣。當(dāng)某個(gè)任務(wù)完成后，它就永遠(yuǎn)停留在 "完成" 狀態(tài)上。//任務(wù)執(zhí)行生命周期的順序不能打亂，必須按照規(guī)定的順序進(jìn)行

????????get 方法的行為取決于任務(wù)的狀態(tài)(尚未開(kāi)始、正在運(yùn)行、已完成)。

????????如果任務(wù)已經(jīng)完成，那么 get 會(huì)立即返回或者拋出一個(gè) Exception，如果任務(wù)沒(méi)有完成，那么 get 將阻塞并直到任務(wù)完成。//get方法可能獲得結(jié)果也可能拋出異常

????????如果任務(wù)拋出了異常，那么 get 將該異常封裝為 ExecutionException 并重新拋出。如果任務(wù)被取消，那么 get 將拋出 CancellationException。如果 get 拋出了?ExecutionException，那么可以通過(guò) getCause 來(lái)獲得被封裝的初始異常。

//Future接口
public interface Future<V> {

    //嘗試取消執(zhí)行此任務(wù)。
    //如果任務(wù)已經(jīng)完成或取消，或者由于其他原因無(wú)法取消，則此方法不起作用(返回false)。
    //    否則，如果在調(diào)用cancel時(shí)該任務(wù)尚未啟動(dòng)，則該任務(wù)不應(yīng)運(yùn)行。
    //如果任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)，那么mayInterruptIfRunning參數(shù)決定是否中斷正在執(zhí)行的任務(wù)，
    //    true 進(jìn)行中斷，false允許程序執(zhí)行完成。
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

    //如果此任務(wù)在正常完成之前被取消，則返回true。
    boolean isCancelled();

    //如果此任務(wù)完成，則返回true。
    //完成可能是由于正常終止、異?；蛉∠谒羞@些情況下，此方法都將返回true。
    boolean isDone();

    //等待計(jì)算完成，然后檢索其執(zhí)行結(jié)果。
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

????????可以通過(guò)許多種方法創(chuàng)建一個(gè) Future 來(lái)描述任務(wù)。ExecutorService 中的所有 submit 方法都將返回一個(gè) Future，從而將一個(gè) Runnable 或 Callable 提交給 Executor，并得到一個(gè) Future 用來(lái)獲得任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果或者取消任務(wù)。

????????還可以顯式地為某個(gè)指定的 Runnable 或 Callable 實(shí)例化一個(gè) FutureTask。由于 FutureTask實(shí)現(xiàn)了 Runnable，因此可以將它提交給 Executor 來(lái)執(zhí)行或者直接調(diào)用它的 run 方法。

3.3 - 使用 Future 實(shí)現(xiàn)頁(yè)面渲染器

????????為了使頁(yè)面渲染器實(shí)現(xiàn)更高的并發(fā)性，首先將渲染過(guò)程分解為兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)是渲染所有的文本，另一個(gè)是下載所有的圖像。因?yàn)槠渲幸粋€(gè)任務(wù)是 CPU 密集型，而另一個(gè)任務(wù)是 I/O 密集型，因此這種方法即使在單 CPU 系統(tǒng)上也能提升性能。//思路一：將I/O密集型任何和CPU密集型任務(wù)分開(kāi)

import java.util.List;
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;

/**
 * 使用Future的渲染器
 */
public abstract class FutureRenderer {

    private final ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

    void renderPage(CharSequence source) {
        //1-獲取圖片路徑信息
        final List<ImageInfo> imageInfos = scanForImageInfo(source);
        //2-下載圖片任務(wù)-> I/O密集型
        Callable<List<ImageData>> task = () -> {
            List<ImageData> result = new ArrayList<>();
            for (ImageInfo imageInfo : imageInfos) {
                //下載圖片資源
                result.add(imageInfo.downloadImage());
            }
            return result;
        };
        //3-使用線程池執(zhí)行下載圖片任務(wù)
        Future<List<ImageData>> future = executor.submit(task);
        //4-加載文本數(shù)據(jù)-> CPU密集型
        renderText(source);
        //5-加載圖片數(shù)據(jù)
        try {
            //TODO:同步獲取所有結(jié)果，線程阻塞
            List<ImageData> imageData = future.get();
            for (ImageData data : imageData) {
                renderImage(data);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // 重新設(shè)置線程的中斷標(biāo)記
            Thread.currentThread().interrupt();
            // 我們不需要這個(gè)結(jié)果，所以也取消這個(gè)任務(wù)
            future.cancel(true);
        } catch (ExecutionException e) {
            throw launderThrowable(e.getCause());
        }
    }

    interface ImageData {

    }

    interface ImageInfo {

        ImageData downloadImage();
    }

    abstract void renderText(CharSequence s);

    abstract List<ImageInfo> scanForImageInfo(CharSequence s);

    abstract void renderImage(ImageData i);
}

????????FutureRenderer 使得染文本任務(wù)與下載圖像數(shù)據(jù)的任務(wù)并發(fā)地執(zhí)行。當(dāng)所有圖像下載完后，會(huì)顯示到頁(yè)面上。這將提升用戶體驗(yàn)，不僅使用戶更快地看到結(jié)果，還有效利用了并行性，但我們還可以做得更好。用戶不必等到所有的圖像都下載完成，而希望看到每當(dāng)下載完一幅圖像時(shí)就立即顯示出來(lái)。//要求不等到所有結(jié)果出來(lái)才渲染，而是出來(lái)就一個(gè)渲染一個(gè)

3.5 - CompletionService：Executor 與 BlockingQueue

????????如果向 Executor 提交了一組計(jì)算任務(wù)，并且希望在計(jì)算完成后獲得結(jié)果，那么可以保留與每個(gè)任務(wù)關(guān)聯(lián)的 Future，然后反復(fù)使用 get 方法，同時(shí)將參數(shù) timeout 指定為 0，從而通過(guò)輪詢來(lái)判斷任務(wù)是否完成。這種方法雖然可行，但卻有些繁瑣。幸運(yùn)的是，還有一種更好的方法：完成服務(wù)(CompletionService)。

????????CompletionService 將 Executor 和 BlockingQueue 的功能融合在一起。你可以將 Callable 任務(wù)提交給它來(lái)執(zhí)行，然后使用類(lèi)似于隊(duì)列操作的 take 和 poll 等方法來(lái)獲得已完成的結(jié)果，而這些結(jié)果會(huì)在完成時(shí)將被封裝為 Future。ExecutorCompletionService 實(shí)現(xiàn)了 CmpletionService 并將計(jì)算部分委托給一個(gè) Executor。

????????ExecutorCompletionService 的實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單。在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建一個(gè) BlockingQueue 來(lái)保存計(jì)算完成的結(jié)果。當(dāng)計(jì)算完成時(shí)，調(diào)用 FutureTask 中的 done 方法。當(dāng)提交某個(gè)任務(wù)時(shí)，該任務(wù)將首先包裝為一個(gè) QueueingFuture，這是 FutureTask 的一個(gè)子類(lèi)，然后再改寫(xiě)子類(lèi)的 done 方法，并將結(jié)果放入 BlockingQueue 中。

????????使用 CompletionService 實(shí)現(xiàn)頁(yè)面渲染器：

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletionService;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * 使用 CompletionService 實(shí)現(xiàn)頁(yè)面渲染器
 */
public abstract class Renderer {

    private final ExecutorService executor;

    Renderer(ExecutorService executor) {
        this.executor = executor;
    }

    void renderPage(CharSequence source) {
        final List<ImageInfo> info = scanForImageInfo(source);
        //1-使用CompletionService執(zhí)行任務(wù)
        CompletionService<ImageData> completionService = new ExecutorCompletionService<>(executor);
        for (final ImageInfo imageInfo : info) {
            completionService.submit(() -> imageInfo.downloadImage());
        }

        renderText(source);

        try {
            //2-從CompletionService中獲取執(zhí)行任務(wù)的結(jié)果，遍歷次數(shù)為提交任務(wù)的數(shù)量
            for (int t = 0, n = info.size(); t < n; t++) {
                Future<ImageData> f = completionService.take();
                ImageData imageData = f.get();
                renderImage(imageData);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        } catch (ExecutionException e) {
            throw launderThrowable(e.getCause());
        }
    }

    interface ImageData {

    }

    interface ImageInfo {

        ImageData downloadImage();
    }

    abstract void renderText(CharSequence s);

    abstract List<ImageInfo> scanForImageInfo(CharSequence s);

    abstract void renderImage(ImageData i);
}

????????通過(guò) CompletionService 從兩個(gè)方面來(lái)提高頁(yè)面染器的性能：縮短總運(yùn)行時(shí)間以及提高響應(yīng)性。為每一幅圖像的下載都創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立任務(wù)，并在線程池中執(zhí)行它們，從而將串行的下載過(guò)程轉(zhuǎn)換為并行的過(guò)程，這將減少下載所有圖像的總時(shí)間。此外，通過(guò)從 CompletionService 中獲取結(jié)果以及使每張圖片在下載完成后立刻顯示出來(lái)，能使用戶獲得一個(gè)更加動(dòng)態(tài)和更高響應(yīng)性的用戶界面。

????????至此，全文結(jié)束。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-666540.html

到了這里，關(guān)于并發(fā)編程5：如何執(zhí)行任務(wù)？的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！