Java线程之ExecutorService.invokeAny()

最新推荐文章于 2024-03-17 00:15:12 发布

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本文介绍了如何使用Java线程的ExecutorService.invokeAny()方法来实现多线程并行计算。该方法适用于启动多个线程执行独立任务，一旦有一个线程完成任务并获取结果，它会立即停止所有其他线程。文中通过一个趣味性的例子，即搜索硬盘中特定文件的场景，来解释invokeAny()的实用价值。示例代码展示了如何创建任务列表并调用invokeAny()获取首个结果，从而提高程序效率。

有一类多线程编程模式是这样的：启动多个线程，相互独立的（无同步）去计算一个结果，当某一个线程得到结果之后，立刻终止所有线程，因为只需要一个结果就够了。

实际应用场景：作为男生，电脑上必须有苍老师的爱情动作片。这种片子必须藏得非常隐蔽，隐蔽到什么程度呢？自己都忘了把它藏哪里了，这可咋办啊？编写多线程程序，针对每一个硬盘分区，启动一个线程，搜索该硬盘分区上的所有文件，找名字中含有“苍老师”的文件。由于这些片子都是集中存放，因此，我只需要找到一个，就无需在继续寻找。例如，某线程在D盘找到了一个苍老师的文件，则此线程立刻终结，同时，处理C盘，E盘的线程也应该立刻终结，因为既然D盘找到了，其他盘搜索就毫无意义了，肯定没有结果。

ExecutorService.invokeAny()就是为此设计的，他接收的参数是一个List，List中的每一个元素必须实现Callable接口。他的功能是依此启动新的线程执行List中的任务，并将第一个得到的结果作为返回值，然后立刻终结所有的线程。其用法如下：

String s = es.invokeAny(list)

具体的代码如下：

public class ThreadLocalTest {

	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
		List<Callable<String>> list = new ArrayList<>();
		
		//针对每一个硬盘分区，定义一个任务，查找名字中包含有“苍老师”的文件
		FileSystem fs = FileSystems.getDefault();
		for(Path root : fs.getRootDirectories()) {
			if(Files.isDirectory(root)) {
				list.add(new FileFinder("苍老师", root));
			}
		}
		
		//使用invokeAny()方法，当任意一个线程找到结果之后，立刻终结所有线程
		try {
			System.out.println(es.invokeAny(list));
		} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		
		es.shutdown();
	}
	
}


//定义一个文件查找类，实现Callable接口，可作为线程启动
//同时继承自SimpleFileVisitor，目的是成为一个FileVIsitor，
//在Nio 2中新出现的遍历文件夹方法，需要一个FileVIsitor作为访问器
class FileFinder extends SimpleFileVisitor<Path> implements Callable<String>{

	private String key_word;
	private Path path;
	private String result;

	public FileFinder(String key_word, Path path) {
		super();
		this.key_word = key_word;
		this.path = path;
	}

	@Override
	public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs)
			throws IOException {
		if(file.toString().contains(key_word)) { 
			//若找到了指定的文件，则结束遍历
			result = file.toString(); 
			return FileVisitResult.TERMINATE;
		}else {
			return FileVisitResult.CONTINUE;
		}
	}
	
	@Override
	public FileVisitResult visitFileFailed(Path file, IOException exc)
			throws IOException {
		// 这个方法必须重载，因为遇到系统文件后，可能会被拒绝访问并抛出异常
		// 重载了这个方法后，遇到问题直接跳过，就不会抛出异常了
		return FileVisitResult.SKIP_SUBTREE;
	}

	@Override
	public String call() throws Exception {
		try {
			Files.walkFileTree(path, this);
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		if(result == null) {
			//若没找到，则抛出一个异常
			//该异常的作用就是告诉invokeAny()函数，此线程未能找到合适的结果
			//invokeAny()函数会很好的处理该异常，这是该函数的正常处理机制
			throw new Exception("没找到");
		}
		return result;
	}
	
}