CompletionService 与 ExecutorService 获取任务执行结果时的区别

CompletionService 与 ExecutorService 之间的区别

在讨论两者之间的区别以前，先交待一下背景。

看了ElasticSearch Transport模块的源码，里面充满了各类异步回调获取结果，因而就想：为何不用Callable接口，而后再基于java.util.concurrent.Future#get()获取任务的执行结果呢？

又由于ES的Transport模块底层是基于Netty实现的，研究了下Netty的获取线程执行结果的方式，，虽然Callable、FutureTask 将提交任务执行"异步化"了，可是在获取任务执行结果的这一步，JDK Future#get() 是阻塞的(超时阻塞)，那么，能不能在获取结果的时候也不阻塞呢？有二种渠道实现：

• 回调机制

  ElasticSearch里面就是大量用到回调机制。因为JDK Future的缺陷，Netty的 ChannelFuture扩展了JDK 的Future接口，并提供了回调机制支持异步获取任务的执行结果。它的源码：io.netty.channel.ChannelFuture的注释很是值得一读。

• JDK8 里面提供的java.util.concurrent.CompletableFuture

  CompletableFuture 可参考《JAVA8实战》中了解一下

固然，本文不打算讨论，获取任务执行结果也不阻塞的具体实现方法，而是"先退一步"，来分析下：

• 使用 CompletionService 的 submit 方法 java.util.concurrent.CompletionService#submit(java.util.concurrent.Callable )提交 多个任务，如何获取任务的执行结果？
• 使用 ExecutorService 的submit 方法 java.util.concurrent.ExecutorService#submit(java.util.concurrent.Callable )提交 多个任务，如何获取任务的执行结果？

为何强调多个任务，由于这里讨论的是多个任务的并发执行。并非第一个任务执行完成后，才能执行第二个任务。那CompletionService 与 ExecutorService 在获取任务结果的时候的区别是什么？

先说下结论，若是咱们的目标是尽快处理任务的执行结果，而不是必须等到全部的任务都执行完成后，拿到全部的执行结果，才能进行下一步处理，那么使用 CompletionService 是很是有好处的。

举个例子：一个网站要显示10幅图像，下载完一幅就显示一幅，而不须要将这10幅都下载下来，再统一显示，那就很适合用CompletionService。下载 就是线程要执行的任务，图像 就是任务的执行结果。

使用ExecutorService时，代码是这样的：

//保存 Future<Image>，后面遍历 List 获取 Future 结果
List<Future<Image>> futureList = new ArrayList();
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    Future<Image> imageFuture = executorService.submit(downloadTask);//10个下载任务同时并发
    futureList.add(imageFuture);
}

//获取10个任务的执行结果
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
  Future<Imapge> future = futureList.get(i);
  Imapge image = future.get();//若是图像还没有下载完成，这里会阻塞
  render(image);//将已经下载好的图像渲染到界面
}

咱们是用List<Future<Image>>保存全部的任务Future，而后在for循环里面遍历List获取结果，假设第一个任务下载第一幅图像，第二个任务下载第2幅图像，以此类推....

这里的问题是：若第一幅图像未下载完成，可是第2幅、第3幅图像已经下载完了，咱们也没法优先获取第2幅、第3幅图像。也就没法将已经先下载下来的图像渲染到界面。

总结起来说就是：提交任务，将任务添加到List里面的顺序，与任务实际完成顺序是不相关的。

而使用 CompletionService，就能解决这个缺陷。它使得咱们可以得到那些最早下载好的图像。

使用 CompletionService时，代码是这样的：

for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    completionService.submit(downloadTask);//10个下载任务同时并发
}

 for(int i = 0; i<10;i++ )
 {    
    //只要任一幅图像下载下来了,completionService.take()就会返回,从而 get() 到这幅图像
    render(completionService.take().get());
}

completionService.take()是个阻塞方法，若是10幅图像中都没下载下来，那就阻塞了。但只要有一幅下载下来了，就当即能得到到这幅图像。显然，这里：获取任务的执行结果的顺序与提交任务的顺序无关了。

这里的实现思路也可参考《Java并发编程实战》中第6章。

原文：http://www.javashuo.com/article/p-pixotixi-x.html