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一、认时CompletionService——ExecutorCompletionService
CompletionService会根据线程池中Task的执行结果按执行完成的先后顺序排序，任务先完成的可优先获取到。
CompletionService与ExecutorService类似都可以用来执行线程池的任务，ExecutorService继承了Executor接口，而CompletionService则是一个接口，那么为什么CompletionService不直接继承Executor接口呢？主要是Executor的特性决定的，Executor框架不能完全保证任务执行的异步性，那就是如果需要实现任务（task）的异步性，只要为每个task创建一个线程就实现了任务的异步性。代码往往包含new Thread(task).start()。这种方式的问题在于，它没有限制可创建线程的数量（在ExecutorService可以限制），不过，这样最大的问题是在高并发的情况下，不断创建线程异步执行任务将会极大增大线程创建的开销、造成极大的资源消耗和影响系统的稳定性。另外，Executor框架还支持同步任务的执行，就是在execute方法中调用提交任务的run()方法就属于同步调用。
如果需要判断任务是否完成，思路是得到Future列表的每个Future，然后反复调用其get方法，并将timeout参数设为0，从而通过轮询的方式判断任务是否完成。为了更精确实现任务的异步执行以及更简便的完成任务的异步执行，可以使用CompletionService。
二、CompletionService实现原理
CompletionService实际上可以看做是Executor和BlockingQueue的结合体。CompletionService在接收到要执行的任务时，通过类似BlockingQueue的put和take获得任务执行的结果。CompletionService的一个实现是ExecutorCompletionService，ExecutorCompletionService把具体的计算任务交给Executor完成。
在实现上，ExecutorCompletionService在构造函数中会创建一个BlockingQueue（使用的基于链表的无界队列LinkedBlockingQueue），该BlockingQueue的作用是保存Executor执行的结果。当计算完成时，调用FutureTask的done方法。当提交一个任务到ExecutorCompletionService时，首先将任务包装成QueueingFuture，它是FutureTask的一个子类，然后改写FutureTask的done方法，之后把Executor执行的计算结果放入BlockingQueue中。QueueingFuture的源码如下：
private class QueueingFuture extends FutureTask<Void> {
QueueingFuture(RunnableFuture<V> task) {
super(task, null);
this.task = task;
}
protected void done() { completionQueue.add(task); }
private final Future<V> task;
}
复制代码三、submit、take、poll方法
submit
提交一个Callable或者Runnable类型的任务，并返回Future。
Future<V> submit(Callable<V> task)
Future<V> submit(Runnable task, V result)
复制代码take--阻塞方法
从结果队列中获取并移除一个已经执行完成的任务的结果，如果没有就会阻塞，直到有任务完成返回结果。
Future<V> take() throws InterruptedException
复制代码poll --非阻塞
从结果队列中获取并移除一个已经执行完成的任务的结果，如果没有就会返回null，该方法不会阻塞。
Future<V> poll()
Future<V> poll(long timeout, TimeUnit unit)
- timeout：最多等待多长时间
- unit：时间单位
复制代码四、实例
public class CompletionServiceExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
List<Callable<Integer>> callables = Arrays.asList(
()->{
mySleep(20);
System.out.println("=============20 end==============");
return 20;
},
()->{
mySleep(10);
System.out.println("=============10 end==============");
return 10;
}
);
//构建ExecutorCompletionService,与线程池关联
CompletionService completionService = new ExecutorCompletionService(executorService);
//提交Callable任务
completionService.submit(callables.get(0));
completionService.submit(callables.get(1));
//获取future结果,不会阻塞
Future<Integer> pollFuture = completionService.poll();
//这里因为没有执行完成的Callable,所以返回null
System.out.println(pollFuture);
//获取future结果,最多等待3秒,不会阻塞
Future<Integer> pollTimeOutFuture = completionService.poll(3,TimeUnit.SECONDS);
//这里因为没有执行完成的Callable,所以返回null
System.out.println(pollTimeOutFuture);
//通过take获取Future结果,此方法会阻塞
for(int i=0;i<callables.size();i++){
System.out.println(completionService.take().get());
}
System.out.println("============main end=============");
}
private static void mySleep(int seconds){
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(seconds);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
复制代码五、CompletionService小结
- 相比ExecutorService，CompletionService可以更精确和简便地完成异步任务的执行
- CompletionService的一个实现是ExecutorCompletionService，它是Executor和BlockingQueue功能的融合体，Executor完成计算任务，BlockingQueue负责保存异步任务的执行结果
- 在执行大量相互独立和同构的任务时，可以使用CompletionService
- CompletionService可以为任务的执行设置时限，主要是通过BlockingQueue的poll(long time,TimeUnit unit)为任务执行结果的取得限制时间，如果没有完成就取消任务。