java CompletionService的理解和练习

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练习目标：

掌握 Java 8 新增的CompletionService的优点，用法和使用场景。

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练习题目：

执行1000个任务，顺序获取结果，为了体现CompletionService的优点，这里同时用ExecutorService作为对比。

代码 – 子任务

	//总共1000个任务
    private static final int MAX_NUM = 1000;

	//使用Callable，适用于需要返回值的场景。
    public static class MyCallable implements Callable<Integer>{
        int num;
        public MyCallable(int num) {
            this.num = num;
        }

        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            Thread.sleep(3000);//保证测试公平性，统一耗时3秒。
//            System.out.println("第"+num+"个任务已完成！");
            return num;
        }
    }

代码 – ExecutorService普通线程池执行

    public static void testExecutorService() throws ExecutionException, InterruptedException {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(MAX_NUM);

        try {

            List<Future> futureList = new ArrayList<>();

            long startTime = System.currentTimeMillis();

            for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++) {
                futureList.add(executor.submit(new MyCallable(i)));
            }
            for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++) {
                futureList.get(i).get();
//                System.out.println("第："+(futureList.get(i).get()) +"个任务返回");
            }

            System.out.println("耗时："+(System.currentTimeMillis() - startTime) +"毫秒");

        }finally {
            executor.shutdown();
            executor.awaitTermination(1,TimeUnit.MINUTES);
        }
    }

代码 – ExecutorCompletionService线程池执行

    public static void testCompletionService() throws InterruptedException, ExecutionException {

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(MAX_NUM);
        CompletionService completionService = new ExecutorCompletionService(executor);

        try {

            long startTime = System.currentTimeMillis();

            for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++) {
                completionService.submit(new MyCallable(i));
            }

            for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++) {
//                System.out.println("第："+(completionService.take().get()) +"个任务返回");
                completionService.take().get();
            }

            System.out.println("耗时："+(System.currentTimeMillis() - startTime) +"毫秒");

        }finally {
            executor.shutdown();
            executor.awaitTermination(1,TimeUnit.MINUTES);
        }

    }

代码 – main

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        testExecutorService();
        testCompletionService();
    }

耗时：3229毫秒
耗时：3056毫秒

结论

此场景下，使用ExecutorCompletionService会有优势

原因

1. 子任务返回的furture，调用get后，如果子任务没有完成，会阻塞子任务直到结束，如果已经完成，直接返回结果。
2. ExecutorCompletionService维护了一个队列，采用“先完成先入列”的思想，在调用take后，获取的都是已经结束的任务。
3. 普通线程池在顺序调取furture的get方法获取结果时，遍历到的子任务可能没结束，会阻塞等待结果。
4. ExecutorCompletionService在这一个场景，省去了3的时间。