Java 并发之CompletionService

前言

CompletionService的功能

• 一种将新异步任务的产生与已完成任务的结果的消耗分离的服务。 生产者submit任务以供执行。 消费者take已完成的任务并按照他们完成的顺序处理他们的结果。
• 简而言之，你随便什么顺序提交任务，我只按任务完成的顺序获取任务的结果。

阅读JDK源码

CompletionService接口

CompletionService接口实现类ExecutorCompletionService

• 成员变量
• 构造方法

注:

• 调用take()和poll(),会删除结果队列中的元素并获取它。
• take()和poll()前者会等待，后者不会等待。
• take()和poll()获取的结果是已经完成的Future，要想获取具体的任务结果需要调Future的get()。
• 至于什么的Future，且看之前的文章。

代码样例

public class CompletionServiceTest {
    static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(1);//任务标记
    static DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss:SSS");

    static String getTime() {//获得时间
        return LocalDateTime.now(ZoneOffset.of("+8")).format(formatter);
        //字符串转时间String dateTimeStr = " 14:11:15:123";
    }

    public static void main(String[] args) {
        Callable<String> callable = () -> {//callable 返回String
            String start = getTime();//任务开始时间
            int i = atomicInteger.getAndIncrement();//任务标记，第一个执行的就是task-1，第二个就是task-2..
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));//任务执行时间
            String end = getTime();//任务完成时间
            return i < 10 ? "task-" + i + "  start time: " + start + " end time: " + end//调整一下格式
                    : "task-" + i + " start time: " + start + " end time: " + end;
        };
        //创建线程池，以用来构造completionService
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(6, 12, 10,
                TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(6), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        //构造CompletionService
        CompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService<>(executorService);
         //要用completionService提交16个任务
        IntStream.range(0, 16).forEach(i -> completionService.submit(callable));
       
        IntStream.range(0, 16).forEach(i -> {//循环
            try {
                //take()，拿到是Future，还要get()才能获取任务的具体结果
                System.out.println(completionService.take().get());
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        executorService.shutdown();//关闭线程池
    }
}

• 结果

关于多线程随机数方面

一般不推荐使用Random类

• 因为随机数是一个 AtomicLong 是多线程共享的，多个线程对其进行修改时会进行 CAS ，较耗性能。

• 关于 Atomic 和 CAS：
  - Java 并发之CAS概念以及Atomic**类 - 掘金 (juejin.cn)

多线程情况下随机数应该用ThreadLocalRandom

• 顾名思义，将线程共享且会CAS的随机数放入对应线程的 ThreadLocal，变成线程独有。就不会有CAS操作从而解决性能问题。

• 关于ThreadLocal：

  • Java 并发之ThreadLocal和内存泄漏

• 样例

public static void main(String[] args) {
    Runnable runnable = ()->{
        ThreadLocalRandom threadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current();//实例化
        System.out.println(threadLocalRandom.nextInt(10));
    };
    IntStream.range(0,50).forEach(i -> new Thread(runnable).start());//开启50个线程
}