利用CompletionService在JDK中优雅地处理异步任务

2024-02-19 14:35:20

在当今快节奏的软件开发环境中，异步编程变得越来越重要，它允许开发人员在不阻塞主线程的情况下执行长时间运行的任务，从而提高了应用程序的响应能力和吞吐量。Java中的CompletionService提供了对异步任务进行管理和控制的强大功能，使开发人员能够轻松地提交、跟踪和获取异步任务的结果。

CompletionService简介

CompletionService是一个接口，它提供了submit和take方法，允许开发人员以非阻塞的方式提交和获取异步任务的结果。CompletionService的实现通常基于线程池，例如ThreadPoolExecutor，它管理一组工作线程来执行异步任务。

使用CompletionService的步骤

创建线程池：
首先，您需要创建一个线程池来执行异步任务，可以使用ThreadPoolExecutor类。ThreadPoolExecutor允许您指定线程池的大小、任务队列的大小和其他配置参数。
创建CompletionService：
接下来，您可以使用线程池创建一个CompletionService。CompletionService的构造函数接受一个线程池作为参数，并将使用该线程池来执行异步任务。
提交异步任务：
要提交一个异步任务，您可以使用CompletionService的submit方法。submit方法接受一个Callable对象作为参数，Callable对象表示一个可以异步执行的任务。CompletionService会将Callable对象提交给线程池，并返回一个Future对象。
获取异步任务的结果：
要获取异步任务的结果，您可以使用CompletionService的take方法。take方法会阻塞直到某个异步任务完成，然后返回该任务的结果。您还可以使用CompletionService的poll方法来获取已经完成的异步任务的结果，如果没有任何任务完成，poll方法将返回null。

CompletionService的示例

以下是一个使用CompletionService来计算一组数字的总和的示例：

import java.util.concurrent.*;

public class CompletionServiceExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);

        // 创建CompletionService
        CompletionService<Integer> completionService = new CompletionService<>(executorService);

        // 提交异步任务
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            completionService.submit(() -> {
                // 模拟一个长时间运行的任务
                Thread.sleep(1000);

                // 返回任务的结果
                return i;
            });
        }

        // 获取异步任务的结果
        int total = 0;
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            try {
                Integer result = completionService.take();
                total += result;
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        // 打印总和
        System.out.println("Total: " + total);

        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}