Java线程池并发执行多个任务

Java在语言层面提供了多线程的支持，线程池能够避免频繁的线程创建和销毁的开销，因此很多时候在项目当中我们是使用的线程池去完成多线程的任务。
Java提供了Executors 框架提供了一些基础的组件能够轻松的完成多线程异步的操作，Executors提供了一系列的静态工厂方法能够获取不同的ExecutorService实现，ExecutorService扩展了Executors接口，Executors相当简单：

public interface Executor {
    void execute(Runnable command);
}

把任务本身和任务的执行解耦了，如果说Runnable是可异步执行任务的抽象，那Executor就是如何执行可异步执行任务的抽象，说起来比较绕口。
本文不讲解线程的一些基础知识，因为网上的其他文章已经写的足够详细和泛滥。我写写多个异步任务的并发执行与结果的获取问题。假设这样一个场景：我们要组装一个对象，这个对象由大量小的内容组成，这些内容是无关联无依赖关系的，如果我们串行的去执行，如果每个任务耗时10秒钟，一共有10个任务，那我们就需要100秒才能获取到结果。显然我们可以采用线程池，每个任务起一个线程，忽略线程启动时间，我们只需要10秒钟就能获取到结果。这里还有两种选择，这10秒钟我们可以去做其他事，也可以等待结果。
我们来完成这样的操作：

// 这是任务的抽象
class GetContentTask implements Callable<String> {
		
		private String name;
		
		private Integer sleepTimes;
		
		public GetContentTask(String name, Integer sleepTimes) {
			this.name = name;
			this.sleepTimes = sleepTimes;
		}
		public String call() throws Exception {
			// 假设这是一个比较耗时的操作
			Thread.sleep(sleepTimes * 1000);
			return "this is content : hello " + this.name;
		}
		
	}

采用completionService :

// 方法一
		ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
		CompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService(executorService);
		ExecuteServiceDemo executeServiceDemo = new ExecuteServiceDemo();
		// 十个
		long startTime = System.currentTimeMillis();
		int count = 0;
		for (int i = 0;i < 10;i ++) {
			count ++;
			GetContentTask getContentTask = new ExecuteServiceDemo.GetContentTask("micro" + i, 10);
			completionService.submit(getContentTask);
		}
		System.out.println("提交完任务，主线程空闲了, 可以去做一些事情。");
		// 假装做了8秒种其他事情
		try {
			Thread.sleep(8000);
			System.out.println("主线程做完了，等待结果");
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		try {
			// 做完事情要结果
			for (int i = 0;i < count;i ++) {
				Future<String> result = completionService.take();
				System.out.println(result.get());
			}
			long endTime = System.currentTimeMillis();
			System.out.println("耗时 : " + (endTime - startTime) / 1000);
		}  catch (Exception ex) {
			System.out.println(ex.getMessage());
		}

执行结果为：

提交完任务，主线程空闲了, 可以去做一些事情。
主线程做完了，等待结果
this is content : hello micro9
this is content : hello micro7
this is content : hello micro2
this is content : hello micro5
this is content : hello micro4
this is content : hello micro8
this is content : hello micro1
this is content : hello micro3
this is content : hello micro0
this is content : hello micro6
耗时 : 10

如果多个不想一个一个提交，可以采用 invokeAll一并提交，但是会同步等待这些任务

// 方法二
		ExecutorService executeService = Executors.newCachedThreadPool();
		List<GetContentTask> taskList = new ArrayList<GetContentTask>();
		long startTime = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0;i < 10;i ++) {
			taskList.add(new GetContentTask("micro" + i, 10));
		}
		try {
			System.out.println("主线程发起异步任务请求");
			List<Future<String>> resultList = executeService.invokeAll(taskList);
			// 这里会阻塞等待resultList获取到所有异步执行的结果才会执行 
			for (Future<String> future : resultList) {
				System.out.println(future.get());
			}
			// 主线程假装很忙执行8秒钟
			Thread.sleep(8);
			long endTime = System.currentTimeMillis();
			System.out.println("耗时 : " + (endTime - startTime) / 1000);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

主线程发起异步任务请求
this is content : hello micro0
this is content : hello micro1
this is content : hello micro2
this is content : hello micro3
this is content : hello micro4
this is content : hello micro5
this is content : hello micro6
this is content : hello micro7
this is content : hello micro8
this is content : hello micro9
耗时 : 10

如果一系列请求，我们并不需要等待每个请求，我们可以invokeAny,只要某一个请求返回即可。

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
		ArrayList<GetContentTask> taskList = new ArrayList<GetContentTask>();
		taskList.add(new GetContentTask("micro1",3));
		taskList.add(new GetContentTask("micro2", 6));
		try {
			List<Future<String>> resultList = executorService.invokeAll(taskList);// 等待6秒 
//			String result2 = executorService.invokeAny(taskList); // 等待3秒
			// invokeAll 提交一堆任务并行处理并拿到结果
			// invokeAny就是提交一堆并行任务拿到一个结果即可
			for (Future<String> result : resultList) {
				System.out.println(result.get());
			}
//			System.out.println(result2);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("主线程等待");

如果我虽然发送了一堆异步的任务，但是我只等待一定的时间，在规定的时间没有返回我就不要了，例如很多时候的网络请求其他服务器如果要数据，由于网络原因不能一直等待，在规定时间内去拿，拿不到就我使用一个默认值。这样的场景，我们可以使用下面的写法：

try {
			ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
			List<Callable<String>> taskList = new ArrayList<Callable<String>>();
			taskList.add(new GetContentTask("micro1", 4));
			taskList.add(new GetContentTask("micro2", 6));
			// 等待五秒
			List<Future<String>> resultList = executorService.invokeAll(taskList, 5, TimeUnit.SECONDS);
			for (Future<String> future : resultList) {
				System.out.println(future.get());
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

this is content : hello micro1
java.util.concurrent.CancellationException
	at java.util.concurrent.FutureTask.report(FutureTask.java:121)
	at java.util.concurrent.FutureTask.get(FutureTask.java:192)
	at com.micro.demo.spring.ExecuteServiceDemo.main(ExecuteServiceDemo.java:105)

因为只等待5秒，6秒的那个任务自然获取不到，抛出异常，如果将等待时间设置成8秒，就都能获取到。