11、java5线程池之异步任务CompletionService

JDK文档描述：

public interface CompletionService<V>

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。 

内存一致性效果：线程中向 CompletionService 提交任务之前的操作 happen-before 该任务执行的操作，后者依次 happen-before 紧跟在从对应 take() 成功返回的操作

所有已知实现类： 
    ExecutorCompletionService 

子类的JDK描述：

public class ExecutorCompletionService<V>extends Objectimplements CompletionService<V>
使用提供的 Executor 来执行任务的 CompletionService。此类将安排那些完成时提交的任务，把它们放置在可使用 take 访问的队列上。该类非常轻便，适合于在执行几组任务时临时使用。

所有的方法：

方法摘要
Future<V>	poll()           获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果不存在这样的任务，则返回 null。
Future<V>	poll(long timeout, TimeUnit unit)           获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果目前不存在这样的任务，则将等待指定的时间（如果有必要）。
Future<V>	submit(Callable<V> task)           提交要执行的值返回任务，并返回表示挂起的任务结果的 Future。
Future<V>	submit(Runnable task, V result)           提交要执行的 Runnable 任务，并返回一个表示任务完成的 Future，可以提取或轮询此任务。
Future<V>	take()           获取并移除表示下一个已完成任务的 Future，如果目前不存在这样的任务，则等待。

JDK自带的例子：

假定您有针对某个问题的一组求解程序，每个求解程序都能返回某种类型的 Result 值，并且您想同时运行它们，使用方法 use(Result r) 处理返回非 null 值的每个求解程序的返回结果。可以这样编写程序

void solve(Executor e, Collection<Callable<Result>> solvers)
      throws InterruptedException, ExecutionException {
        CompletionService<Result> ecs = new ExecutorCompletionService<Result>(e);
        for (Callable<Result> s : solvers)
            ecs.submit(s);
        int n = solvers.size();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            Result r = ecs.take().get();
            if (r != null) 
                use(r);
        }
    }

假定您想使用任务集中的第一个非 null 结果，而忽略任何遇到异常的任务，并且在第一个任务就绪时取消其他所有任务：

void solve(Executor e, Collection<Callable<Result>> solvers) 
      throws InterruptedException {
        CompletionService<Result> ecs = new ExecutorCompletionService<Result>(e);
        int n = solvers.size();
        List<Future<Result>> futures = new ArrayList<Future<Result>>(n);
        Result result = null;
        try {
            for (Callable<Result> s : solvers)
                futures.add(ecs.submit(s));
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                try {
                    Result r = ecs.take().get();
                    if (r != null) {
                        result = r;
                        break;
                    }
                } catch(ExecutionException ignore) {}
            }
        }
        finally {
            for (Future<Result> f : futures)
                f.cancel(true);
        }

        if (result != null)
            use(result);
    }

自己写的例子：（谁先得到结果我就先取到谁的结果）

import java.util.Random;
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;

public class ThreadPool2 {
    public static void main(String[] args) {
        test2();
    }
        
    private static void test2(){
        ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(5);
        CompletionService<Integer> cs = new ExecutorCompletionService<Integer>(es);
        for(int i=1 ; i<=5; i++){
            final int task = i;
            cs.submit(new Callable<Integer>() {
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    try {
                        Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("Callable 任务【" + task + "】运行完成");
                    return new Random().nextInt(100);
                }
            });
        }
        System.out.println("我是取结果前的代码");
        //异步取结果
        for(int i=0; i<5; i++){
            try {
                System.out.println(cs.take().get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("我是取结果后的代码");
        es.shutdown();
    }
}

运行的结果：

我是取结果前的代码
Callable 任务【3】运行完成
25
Callable 任务【1】运行完成
16
Callable 任务【4】运行完成
38
Callable 任务【5】运行完成
17
Callable 任务【2】运行完成
4
我是取结果后的代码