送你一个并发编程的奇淫巧技,很舒服!

2024-02-11 22:20
文章标签 并发 编程 舒服 淫巧

本文主要是介绍送你一个并发编程的奇淫巧技,很舒服!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本文就来聊聊 CompletionService 这个东西。

先来一起看个例子吧:

public class JDKThreadPoolExecutorTest {public static void main(String[] args) throws Exception {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();ArrayList<Future<Integer>> list = new ArrayList<>();Future<Integer> future_15 = executorService.submit(() -> {TimeUnit.SECONDS.sleep(15);System.out.println("执行时长为15s的执行完成。");return 15;});list.add(future_15);Future<Integer> future_5 = executorService.submit(() -> {TimeUnit.SECONDS.sleep(5);System.out.println("执行时长为5s的执行完成。");return 5;});list.add(future_5);Future<Integer> future_10 = executorService.submit(() -> {TimeUnit.SECONDS.sleep(10);System.out.println("执行时长为10s的执行完成。");return 10;});list.add(future_10);System.out.println("开始准备获取结果");for (Future<Integer> future : list) {System.out.println("future.get() = " + future.get());}Thread.currentThread().join();}
}

现在有三个任务,执行时间分别是 15s/10s/5s 。通过 JDK 线程池的 submit 方法提交了这三个 Callable 类型的任务。

你想这个代码的输出结果是什么。

首先主线程把三个任务提交到线程池里面去,把对应返回的 Future 放到 List 里面存起来,然后执行“开始准备获取结果”的输出语句。

接着进入 for 循环,在循环里面执行 future.get() 操作,阻塞等待。

看看你心里想的输出结果是不是这样的:

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三个异步任务,耗时最长的最先执行,所以最先进入 list,因此当在循环中获取这个任务结果的时候 get 操作会一直阻塞,即使执行时间为 5s/10s 的任务已经执行完成。

依然是上面的场景,当我们引入了 CompletionService 后就显得不一样了。

先直接看用法:

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
ExecutorCompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService<>(executorService);

用起来非常的方便,只需要用 ExecutorCompletionService 把线程池包起来。

然后提交任务的时候用 competitionService 的 submit 方法。代码如下:

public class ExecutorCompletionServiceTest {public static void main(String[] args) throws Exception {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();ExecutorCompletionService<String> completionService =new ExecutorCompletionService<>(executorService);System.out.println("约几个妹子一起吃个饭吧。");completionService.submit(() -> {System.out.println("小红:好的,哥哥。我化妆要2个小时。等一下哦。");TimeUnit.SECONDS.sleep(15);System.out.println("小红:我2个小时准时化好了,哥哥来接我吧。");return "小红化完了。";});completionService.submit(() -> {System.out.println("小媛:好的,哥哥。我化妆要30分钟。等一下哦。");TimeUnit.SECONDS.sleep(5);System.out.println("小媛:我30分钟准时化好了,哥哥来接我吧。");return "小媛化完了。";});completionService.submit(() -> {System.out.println("小花:好的,哥哥。我化妆要1个小时。等一下哦。");TimeUnit.SECONDS.sleep(10);System.out.println("小花:我1个小时准时化好了,哥哥来接我吧。");return "小花化完了。";});TimeUnit.SECONDS.sleep(1);System.out.println("都通知完,等着吧。");//循环3次是因为上面提交了3个异步任务for (int i = 0; i < 3; i++) {String returnStr = completionService.take().get();System.out.println(returnStr + "我去接她");}Thread.currentThread().join();}
}

你先眼神编译一下,心里输出一下...

算了,别编译了,直接带大家看结果吧,我已经迫不及待了:

图片

谁先化完妆,就先去接谁。变化不大,甚至说微乎其微。

执行 submit 方法的对象变成了 ExecutorCompletionService 。

获取任务结果的方法变成了:

String returnStr = completionService.take().get();

先不看原理。你就细细的品这个获取结果的方法。

completionService.take() 了个什么玩意出来,然后调用了 get 方法。

根据这个 get ,直觉就告诉我 take 出来的肯定是一个 future 对象。

而这个 future 对象肯定是放在一个队列里面的。

CompletionService原理

首先 CompletionService 是一个接口:

图片

ExecutorCompletionService 是这个接口的实现类:

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看一下 ExecutorCompletionService 的构造方法:

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可以看到是需要传入一个线程池对象的。队列默认使用的是 LinkedBlockingQueue 

当然,我们也可以指定使用什么队列:

图片

然后再看一下它的任务提交方式:

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由于用 ExecutorCompletionService 主要是为了优雅的处理返回值。所以它支持两种 submit 类型的提交,都是有返回值的。

我们先对比一下 Executor 直接提交和 ExecutorCompletionService 提交的差异:

图片

差异就在 execute 方法里面。

ExecutorCompletionService 提交任务的时候是这样的:

executor.execute(new QueueingFuture(f));

差异就在 execute 方法里面的 Runable:

图片

看一下这个 QueueingFuture 是个什么东西:

图片

QueueingFuture 继承自 FutureTask。重写了 done 方法,然后把 task 放到 queue 里面。

这个方法的含义就是当任务执行完成后,就会被放到队列里面去了。

也就是说队列里面的 task 都是已经 done 了的 task,而这个 task 就是一个个 future。

如果调用 queue 的 take 方法,就是阻塞等待。等到的一定是就绪了的 future,调用 get 就能立马获得结果。

这不就是在做解耦吗?

之前你提交任务后还需要直接关心每个任务返回的 future。

现在 CompletionService 帮你对这些 future 进行了跟踪。

完成了调用者和 future 之间的解耦。

但是当你的使用场景是不关心返回值的时候千万不要闲的蛋疼的用 CompletionService 去提交任务。

why?

因为前面说了,里面有个队列。

当你不关心返回值的时候也就是不会去处理这个队列,

导致这个队列里面的对象堆积的越来越多。

最后,炸了,OOM了。

在开源框架中的应用

除了 JDK 的 ExecutorCompletionService 实现了这个接口。

在开源框架里面也有相应的实现。

CompletionService 的思想核心是:Executor 加 Queue 。

这个思想,让我想起了在 Dubbo 中看到过的一个类:

图片

这个类的 doInvoker 方法中的核心逻辑如下:

图片

首先标号为 ① 的地方定义了一个队列。

标号为 ② 的地方在循环体中提交异步任务。

需要几个服务提供者就有几次循环。

子线程在标号为 ③ 的地方把返回结果放到队列里面。

只要一放进去,就能被标号为 ④ 的地方获取到(指定时间内),然后程序立即返回。

这样就能实现并行调用多个服务提供者,只要有一个服务提供者返回就立即返回的功能。

我觉得这个思想和 CompletionService 的思想有一点点的相通之处的。

我们要学 CompletionService ,也要学它的思想。

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