AbstractExecutorService對(duì)ExecutorService的執(zhí)行任務(wù)類型的方法提供了一個(gè)默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。這些方法包括submit,invokeAny和InvokeAll。
注意的是來(lái)自Executor接口的execute方法是未被實(shí)現(xiàn),execute方法是整個(gè)體系的核心,所有的任務(wù)都是在這個(gè)方法里被真正執(zhí)行的,因此該方法的不同實(shí)現(xiàn)會(huì)帶來(lái)不同的執(zhí)行策略。這個(gè)在后面分析ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor就能看出來(lái)。
首先來(lái)看submit方法,它的基本邏輯是這樣的:
1. 生成一個(gè)任務(wù)類型和Future接口的包裝接口RunnableFuture的對(duì)象
2. 執(zhí)行任務(wù)
3. 返回future。
public Future<?> submit(Runnable task) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null); execute(ftask); return ftask; } public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) { if (task == null) throw new NullPointerException(); RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task); execute(ftask); return ftask; }因?yàn)閟ubmit支持Callable和Runnable兩種類型的任務(wù),因此newTaskFor方法有兩個(gè)重載方法:
PRotected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) { return new FutureTask<T>(callable); } protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) { return new FutureTask<T>(runnable, value); }
上一篇文章里曾經(jīng)說(shuō)過(guò)Callable和Runnable的區(qū)別在于前者帶返回值,也就是說(shuō)Callable=Runnable+返回值。因此java中提供了一種adapter,把Runnable+返回值轉(zhuǎn)換成Callable類型。這點(diǎn)可以在newTaskFor中的FutureTask類型的構(gòu)造函數(shù)的代碼中看到:
public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); sync = new Sync(callable); } public FutureTask(Runnable runnable, V result) { sync = new Sync(Executors.callable(runnable, result)); }以下是Executors.callable方法的代碼:
public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) { if (task == null) throw new NullPointerException(); return new RunnableAdapter<T>(task, result); }那么RunnableAdapter的代碼就很好理解了,它是一個(gè)Callable的實(shí)現(xiàn),call方法的實(shí)現(xiàn)就是執(zhí)行Runnable的run方法,然后返回那個(gè)value。
static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> { final Runnable task; final T result; RunnableAdapter(Runnable task, T result) { this.task = task; this.result = result; } public T call() { task.run(); return result; } }接下來(lái)先說(shuō)說(shuō)較為簡(jiǎn)單的invokeAll:
1. 為每個(gè)task調(diào)用newTaskFor方法生成得到一個(gè)既是Task也是Future的包裝類對(duì)象的List
2. 循環(huán)調(diào)用execute執(zhí)行每個(gè)任務(wù)
3. 再次循環(huán)調(diào)用每個(gè)Future的get方法等待每個(gè)task執(zhí)行完成
4. 最后返回Future的list。
public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { if (tasks == null || unit == null) throw new NullPointerException(); long nanos = unit.toNanos(timeout); List<Future<T>> futures = new ArrayList<Future<T>>(tasks.size()); boolean done = false; try { // 為每個(gè)task生成包裝對(duì)象 for (Callable<T> t : tasks) futures.add(newTaskFor(t)); long lastTime = System.nanoTime(); // 循環(huán)調(diào)用execute執(zhí)行每個(gè)方法 // 這里因?yàn)樵O(shè)置了超時(shí)時(shí)間,所以每次執(zhí)行完成后 // 檢查是否超時(shí),超時(shí)了就直接返回future集合 Iterator<Future<T>> it = futures.iterator(); while (it.hasNext()) { execute((Runnable)(it.next())); long now = System.nanoTime(); nanos -= now - lastTime; lastTime = now; if (nanos <= 0) return futures; } // 等待每個(gè)任務(wù)執(zhí)行完成 for (Future<T> f : futures) { if (!f.isDone()) { if (nanos <= 0) return futures; try { f.get(nanos, TimeUnit.NANOSECONDS); } catch (CancellationException ignore) { } catch (ExecutionException ignore) { } catch (TimeoutException toe) { return futures; } long now = System.nanoTime(); nanos -= now - lastTime; lastTime = now; } } done = true; return futures; } finally { if (!done) for (Future<T> f : futures) f.cancel(true); } }最后說(shuō)說(shuō)invokeAny,它的難點(diǎn)在于只要一個(gè)任務(wù)執(zhí)行成功就要返回,并且會(huì)取消其他任務(wù),也就是說(shuō)重點(diǎn)在于找到第一個(gè)執(zhí)行成功的任務(wù)。
這里我想到了BlockingQueue,當(dāng)所有的任務(wù)被提交后,任務(wù)執(zhí)行返回的Future會(huì)被依次添加到一個(gè)BlockingQueue中,然后找到第一個(gè)執(zhí)行成功任務(wù)的方法就是從BlockingQueue取出第一個(gè)元素,這個(gè)就是doInvokeAny方法用到的ExecutorCompletionService的基本原理。
因?yàn)閮蓚€(gè)invokeAny方法都是調(diào)用doInvokeAny方法,下面是doInvokeAny的代碼分析:
private <T> T doInvokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, boolean timed, long nanos) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException { if (tasks == null) throw new NullPointerException(); int ntasks = tasks.size(); if (ntasks == 0) throw new IllegalArgumentException(); List<Future<T>> futures= new ArrayList<Future<T>>(ntasks); // ExecutorCompletionService負(fù)責(zé)執(zhí)行任務(wù),后面調(diào)用用poll返回第一個(gè)執(zhí)行結(jié)果 ExecutorCompletionService<T> ecs = new ExecutorCompletionService<T>(this); // 這里出于效率的考慮,每次提交一個(gè)任務(wù)之后,就檢查一下有沒有執(zhí)行完成的任務(wù) try { ExecutionException ee = null; long lastTime = timed ? System.nanoTime() : 0; Iterator<? extends Callable<T>> it = tasks.iterator(); // 先提交一個(gè)任務(wù) futures.add(ecs.submit(it.next())); --ntasks; int active = 1; for (;;) { // 嘗試獲取有沒有執(zhí)行結(jié)果(這個(gè)結(jié)果是立刻返回的) Future<T> f = ecs.poll(); // 沒有執(zhí)行結(jié)果 if (f == null) { // 如果還有任務(wù)沒有被提交執(zhí)行的,就再提交一個(gè)任務(wù) if (ntasks > 0) { --ntasks; futures.add(ecs.submit(it.next())); ++active; } // 沒有任務(wù)在執(zhí)行了,而且沒有拿到一個(gè)成功的結(jié)果。 else if (active == 0) break; // 如果設(shè)置了超時(shí)情況 else if (timed) { // 等待執(zhí)行結(jié)果直到有結(jié)果或者超時(shí) f = ecs.poll(nanos, TimeUnit.NANOSECONDS); if (f == null) throw new TimeoutException(); // 這里的更新不可少,因?yàn)檫@個(gè)Future可能是執(zhí)行失敗的情況,那么還需要再次等待下一個(gè)結(jié)果,超時(shí)的設(shè)置還是需要用到。 long now = System.nanoTime(); nanos -= now - lastTime; lastTime = now; } // 沒有設(shè)置超時(shí),并且所有任務(wù)都被提交了,則一直等到第一個(gè)執(zhí)行結(jié)果出來(lái) else f = ecs.take(); } // 有返回結(jié)果了,嘗試從future中獲取結(jié)果,如果失敗了,那么需要接著等待下一個(gè)執(zhí)行結(jié)果 if (f != null) { --active; try { return f.get(); } catch (ExecutionException eex) { ee = eex; } catch (RuntimeException rex) { ee = new ExecutionException(rex); } } } // ExecutorCompletionService執(zhí)行時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤返回了全是null的future if (ee == null) ee = new ExecutionException(); throw ee; } finally { // 嘗試取消所有的任務(wù)(對(duì)于已經(jīng)完成的任務(wù)沒有影響) for (Future<T> f : futures) f.cancel(true); } }后面接著分析ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。
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