线程执行者（六）运行多个任务并处理所有结果

声明：本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章，作者： Javier Fernández González     译者：许巧辉     校对：方腾飞，叶磊

运行多个任务并处理所有结果

执行者框架允许你在不用担心线程创建和执行的情况下，并发的执行任务。它还提供了Future类，这个类可以用来控制任务的状态,也可以用来获得执行者执行任务的结果。

如果你想要等待一个任务完成，你可以使用以下两种方法：

• 如果任务执行完成，Future接口的isDone()方法将返回true。
• ThreadPoolExecutor类的awaitTermination()方法使线程进入睡眠，直到每一个任务调用shutdown()方法之后完成执行。

这两种方法都有一些缺点。第一个方法，你只能控制一个任务的完成。第二个方法，你必须等待一个线程来关闭执行者，否则这个方法的调用立即返回。

ThreadPoolExecutor类提供一个方法，允许你提交任务列表给执行者，并且在这个列表上等待所有任务的完成。在这个指南中，你将学习如何使用这个特性，实现一个示例，执行3个任务，并且当它们完成时将结果打印出来。

准备工作…

这个指南的例子使用Eclipse IDE实现。如果你使用Eclipse或其他IDE，如NetBeans，打开它并创建一个新的Java项目。

如何做…

按以下步骤来实现的这个例子:

1.创建Result类，存储这个示例中并发任务产生的结果。

public class Result {

2.声明两个私有属性。一个String属性，名为name，另一个int属性，名为value。

private String name;
private int value;

3.实现相应的get()和set()方法，用来设置和获取name和value属性的值。

public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getValue() {

return value;
}
public void setValue(int value) {
this.value = value;
}

4.创建Task类，实现Callable接口，参数化为Result类型。

public class Task implements Callable<Result> {

5.声明一个私有String属性，名为name。

private String name;

6.实现Task类构造器，初始化这个属性。

public Task(String name) {
this.name=name;
}

7.实现这个类的call()方法，在本例中，它将返回一个Result对象。

@Override
public Result call() throws Exception {

8.首先，写入一个信息到控制台，表明任务开始。

System.out.printf("%s: Staring/n",this.name);

9.然后，等待一个随机时间。

try {
long duration=(long)(Math.random()*10);
System.out.printf("%s: Waiting %d seconds for results./n",this.name,duration);
TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

10.在Result对象中返回一个计算5个随机数的总和的int值。

int value=0;
for (int i=0; i<5; i++){
value+=(int)(Math.random()*100);
}

11.创建Result对象，用任务的名称和前面操作结果来初始化它。

Result result=new Result();
result.setName(this.name);
result.setValue(value);

12.写入一个信息到控制台，表明任务已经完成。

System.out.println(this.name+": Ends");

13.返回Result对象。

return result;
}

14.最后，实现这个示例的主类，创建Main类，实现main()方法。

public class Main {
public static void main(String[] args) {

15.使用Executors类的newCachedThreadPool()方法，创建ThreadPoolExecutor对象。

ExecutorService executor=(ExecutorService)Executors.newCachedThreadPool();

16.创建Task对象列表。创建3个Task对象并且用这个列表来存储。

List<Task> taskList=new ArrayList<>();
for (int i=0; i<3; i++){
Task task=new Task(i);
taskList.add(task);
}

17.创建Future对象列表，参数化为Result类型。

List<Future<Result>>resultList=null;

18.调用ThreadPoolExecutor类的invokeAll()方法。这个类将会返回之前创建的Future对象列表。

try {
resultList=executor.invokeAll(taskList);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

19.使用shutdown()方法结束执行者。

executor.shutdown();

20.写入处理Future对象列表任务的结果。

System.out.println("Main: Printing the results");
for (int i=0; i<resultList.size(); i++){
Future<Result> future=resultList.get(i);
try {
Result result=future.get();
System.out.println(result.getName()+": "+result.
getValue());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}

它是如何工作的…

在这个指南中，你已经学习了如何提交任务列表到执行者和使用invokeAll()方法等待它们的完成。这个方法接收Callable对象列表和返回 Future对象列表。这个列表将会有列表中每个任务的一个Future对象。Future对象列表的第一个对象是Callable对象列表控制的第一个任务，以此类推。

第一点要考虑的是，在存储结果对象的列表中声明的Future接口参数化的数据类型必须与使用的Callable对象的参数化相兼容。在本例中，你已经使用相同数据类型：Result类型。

另一个重要的一点就是关于invokeAll()方法，你会使用Future对象获取任务的结果。当所有的任务完成时，这个方法结束，如果你调用返回的Future对象的isDone()方法，所有调用都将返回true值。

不止这些…

ExecutorService类提供其他版本的invokeAll()方法：

• invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout,TimeUnit unit)：此方法执行所有任务，当它们全部完成且未超时，返回它们的执行结果。TimeUnit类是个枚举类，有如下常量：DAYS，HOURS，MICROSECONDS， MILLISECONDS， MINUTES,，NANOSECONDS 和SECONDS。

参见

• 在第4章，线程执行者中的执行者执行返回结果的任务指南
• 在第4章，线程执行者中的运行多个任务并处理第一个结果指南