《java.util.concurrent 包源码阅读》10 线程池系列之AbstractExecutorService
AbstractExecutorService对ExecutorService的执行任务类型的方法提供了一个默认实现。这些方法包括submit，invokeAny和InvokeAll。
注意的是来自Executor接口的execute方法是未被实现，execute方法是整个体系的核心，所有的任务都是在这个方法里被真正执行的，因此该方法的不同实现会带来不同的执行策略。这个在后面分析ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor就能看出来。
首先来看submit方法，它的基本逻辑是这样的：
1. 生成一个任务类型和Future接口的包装接口RunnableFuture的对象
2. 执行任务
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; }
因为submit支持Callable和Runnable两种类型的任务，因此newTaskFor方法有两个重载方法：
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); }
上一篇文章里曾经说过Callable和Runnable的区别在于前者带返回值，也就是说Callable=Runnable+返回值。因此java中提供了一种adapter，把Runnable+返回值转换成Callable类型。这点可以在newTaskFor中的FutureTask类型的构造函数的代码中看到：
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方法的代码：
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的代码就很好理解了，它是一个Callable的实现，call方法的实现就是执行Runnable的run方法，然后返回那个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; } }
接下来先说说较为简单的invokeAll：
1. 为每个task调用newTaskFor方法生成得到一个既是Task也是Future的包装类对象的List
2. 循环调用execute执行每个任务
3. 再次循环调用每个Future的get方法等待每个task执行完成
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 { // 为每个task生成包装对象 for (Callable<T> t : tasks) futures.add(newTaskFor(t)); long lastTime = System.nanoTime(); // 循环调用execute执行每个方法 // 这里因为设置了超时时间，所以每次执行完成后 // 检查是否超时，超时了就直接返回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; } // 等待每个任务执行完成 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); } }
最后说说invokeAny，它的难点在于只要一个任务执行成功就要返回，并且会取消其他任务，也就是说重点在于找到第一个执行成功的任务。
这里我想到了BlockingQueue，当所有的任务被提交后，任务执行返回的Future会被依次添加到一个BlockingQueue中，然后找到第一个执行成功任务的方法就是从BlockingQueue取出第一个元素，这个就是doInvokeAny方法用到的ExecutorCompletionService的基本原理。
因为两个invokeAny方法都是调用doInvokeAny方法，下面是doInvokeAny的代码分析：
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负责执行任务，后面调用用poll返回第一个执行结果 ExecutorCompletionService<T> ecs = new ExecutorCompletionService<T>(this); // 这里出于效率的考虑，每次提交一个任务之后，就检查一下有没有执行完成的任务 try { ExecutionException ee = null; long lastTime = timed ? System.nanoTime() : 0; Iterator<? extends Callable<T>> it = tasks.iterator(); // 先提交一个任务 futures.add(ecs.submit(it.next())); --ntasks; int active = 1; for (;;) { // 尝试获取有没有执行结果（这个结果是立刻返回的） Future<T> f = ecs.poll(); // 没有执行结果 if (f == null) { // 如果还有任务没有被提交执行的，就再提交一个任务 if (ntasks > 0) { --ntasks; futures.add(ecs.submit(it.next())); ++active; } // 没有任务在执行了，而且没有拿到一个成功的结果。 else if (active == 0) break; // 如果设置了超时情况 else if (timed) { // 等待执行结果直到有结果或者超时 f = ecs.poll(nanos, TimeUnit.NANOSECONDS); if (f == null) throw new TimeoutException(); // 这里的更新不可少，因为这个Future可能是执行失败的情况，那么还需要再次等待下一个结果，超时的设置还是需要用到。 long now = System.nanoTime(); nanos -= now - lastTime; lastTime = now; } // 没有设置超时，并且所有任务都被提交了，则一直等到第一个执行结果出来 else f = ecs.take(); } // 有返回结果了，尝试从future中获取结果，如果失败了，那么需要接着等待下一个执行结果 if (f != null) { --active; try { return f.get(); } catch (ExecutionException eex) { ee = eex; } catch (RuntimeException rex) { ee = new ExecutionException(rex); } } } // ExecutorCompletionService执行时发生错误返回了全是null的future if (ee == null) ee = new ExecutionException(); throw ee; } finally { // 尝试取消所有的任务（对于已经完成的任务没有影响） for (Future<T> f : futures) f.cancel(true); } }
后面接着分析ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。
