线程池-批量获取多条线程的执行结果

阳光穿透心脏的1/2处 2023-07-08 05:49 28阅读 0赞

### 1. 前言 ###

当向线程池提交callable任务后，我们可能需要一次性获取所有返回结果，有三种处理方法。

#### 1.1 自己维护返回结果 ####

// 创建一个线程池
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
    // 存储执行结果的List
    List<Future<String>> results = new ArrayList<Future<String>>();
    
    // 提交10个任务
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        Future<String> result = executorService.submit( new Callable<String>(){
            public String call(){
                int sleepTime = new Random().nextInt(1000);
                Thread.sleep(sleepTime);
                return "线程"+i+"睡了"+sleepTime+"秒";
            }
        } );
        // 将执行结果存入results中
        results.add( result );
    }
    
    // 获取10个任务的返回结果
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        // 获取包含返回结果的future对象
        Future<String> future = results.get(i);
        // 从future中取出执行结果（若尚未返回结果，则get方法被阻塞，直到结果被返回为止）
        String result = future.get();
        System.out.println(result);
    }

**此方法的弊端：**

需要自己创建容器维护所有的返回结果，比较麻烦；  
从list中遍历的每个Future对象并不一定处于完成状态，这时调用get()方法就会被阻塞住，如果系统是设计成每个线程完成后就能根据其结果继续做后面的事，这样对于处于list后面的但是先完成的线程就会增加了额外的等待时间。

#### 1.2 使用`ExecutorService`的`invokeAll`函数 ####

本方法能解决第一个弊端，即并不需要自己去维护一个存储返回结果的容器。当我们需要获取线程池所有的返回结果时，只需调用invokeAll函数即可。

但是，这种方式需要你自己去维护一个用于存储任务的容器。

// 创建一个线程池
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
    // 创建存储任务的容器
    List<Callable<String>> tasks = new ArrayList<Callable<String>>();
    
    // 提交10个任务
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        Callable<String> task = new Callable<String>(){
            public String call(){
                int sleepTime = new Random().nextInt(1000);
                Thread.sleep(sleepTime);
                return "线程"+i+"睡了"+sleepTime+"秒";
            }
        };
        executorService.submit( task );
        // 将task添加进任务队列
        tasks.add( task );
    }
    
    // 获取10个任务的返回结果
    List<Future<String>> results = executorService.invokeAll( tasks );
    
    // 输出结果
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        // 获取包含返回结果的future对象
        Future<String> future = results.get(i);
        // 从future中取出执行结果（若尚未返回结果，则get方法被阻塞，直到结果被返回为止）
        String result = future.get();
        System.out.println(result);
    }

#### 1.3 使用`CompletionService` ####

`CompletionService`内部维护了一个阻塞队列，只有执行完成的任务结果才会被放入该队列，这样就确保执行时间较短的任务率先被存入阻塞队列中。

ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
    final BlockingQueue<Future<Integer>> queue = new LinkedBlockingDeque<Future<Integer>>(  
                    10);  
            //实例化CompletionService  
            final CompletionService<Integer> completionService = new ExecutorCompletionService<Integer>(  
                    exec, queue); 
    
    // 提交10个任务
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        executorService.submit( new Callable<String>(){
            public String call(){
                int sleepTime = new Random().nextInt(1000);
                Thread.sleep(sleepTime);
                return "线程"+i+"睡了"+sleepTime+"秒";
            }
        } );
    }
    
    // 输出结果
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        // 获取包含返回结果的future对象（若整个阻塞队列中还没有一条线程返回结果，那么调用take将会被阻塞，当然你可以调用poll，不会被阻塞，若没有结果会返回null，poll和take返回正确的结果后会将该结果从队列中删除）
        Future<String> future = completionService.take();
        // 从future中取出执行结果，这里存储的future已经拥有执行结果，get不会被阻塞
        String result = future.get();
        System.out.println(result);
    }