《Java并发编程实战》课程学习笔记（十七）

CompletionService：如何批量执行异步任务？

• 当需要批量提交异步任务的时候建议使用CompletionService。
• CompletionService 将线程池 Executor 和阻塞队列 BlockingQueue 的功能融合在了一起，能够让批量异步任务的管理更简单。
• 除此之外，CompletionService 能够让异步任务的执行结果有序化，先执行完的先进入阻塞队列，利用这个特性可以轻松实现后续处理的有序性，避免无谓的等待，同时还可以快速实现诸如 Forking Cluster 这样的需求。
• CompletionService 的实现类 ExecutorCompletionService，需要自己创建线程池，可以让多个 ExecutorCompletionService 的线程池隔离，这种隔离性能避免几个特别耗时的任务拖垮整个应用的风险。

利用 CompletionService 实现询价系统

• CompletionService 的实现原理是内部维护了一个阻塞队列，当任务执行结束就把任务的执行结果加入到阻塞队列中，CompletionService 是把任务执行结果的 Future 对象加入到阻塞队列中。
• CompletionService 接口的实现类是 ExecutorCompletionService，这个实现类的构造方法有两个，分别是：

  ExecutorCompletionService(Executor executor)；
  ExecutorCompletionService(Executor executor, BlockingQueue<Future<V>> completionQueue)。
  

  • 这两个构造方法都需要传入一个线程池，如果不指定 completionQueue，那么默认会使用无界的 LinkedBlockingQueue。
  • 任务执行结果的 Future 对象就是加入到 completionQueue 中。
• 下面的示例代码完整地展示了如何利用 CompletionService 来实现高性能的询价系统。
  • 通过 CompletionService 接口提供的 submit() 方法提交了三个询价操作，这三个询价操作将会被 CompletionService 异步执行。
  • 最后，我们通过 CompletionService 接口提供的 take() 方法获取一个 Future 对象，调用 Future 对象的 get() 方法就能返回询价操作的执行结果了。

    // 创建线程池
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
    // 创建 CompletionService
    CompletionService<Integer> cs = new ExecutorCompletionService<>(executor);
    // 异步向电商 S1 询价
    cs.submit(()->getPriceByS1());
    // 异步向电商 S2 询价
    cs.submit(()->getPriceByS2());
    // 异步向电商 S3 询价
    cs.submit(()->getPriceByS3());
    // 将询价结果异步保存到数据库
    for (int i=0; i<3; i++) {
    	Integer r = cs.take().get();
    	executor.execute(()->save(r));
    }
    

CompletionService 接口说明

• CompletionService 接口提供的方法有 5 个，这 5 个方法的方法签名如下所示。
  • 其中，submit() 相关的方法有两个。
    • 一个方法参数是 Callable task。
    • 另外一个方法有两个参数，分别是 Runnable task 和 V result，这个方法类似于 ThreadPoolExecutor 的 Future submit(Runnable task, T result)
  • CompletionService 接口其余的 3 个方法，都是和阻塞队列相关的，take()、poll() 都是从阻塞队列中获取并移除一个元素；它们的区别在于如果阻塞队列是空的，那么调用 take() 方法的线程会被阻塞，而 poll() 方法会返回 null 值。
  • poll(long timeout, TimeUnit unit) 方法支持以超时的方式获取并移除阻塞队列头部的一个元素，如果等待了 timeout unit 时间，阻塞队列还是空的，那么该方法会返回 null 值。