ExecutorCompletionService详解

ExecutorCompletionService介绍及原理

当我们向Executor提交一组任务，并且希望任务在完成后获得结果，此时可以考虑使用ExecutorCompletionService。

ExecutorCompletionService实现了CompletionService接口。ExecutorCompletionService将Executor和BlockingQueue功能融合在一起，使用它可以提交我们的Callable任务。这个任务委托给Executor执行，可以使用ExecutorCompletionService对象的take和poll方法获取结果。

ExecutorCompletionService的设计目的在于提供一个可获取线程池执行结果的功能，这个类采用了装饰器模式，需要用户提供一个自定义的线程池，在ExecutorCompletionService内部持有该线程池进行线程执行，在原有的线程池功能基础上装饰额外的功能。

下面是ExecutorCompletionService的原理图：

1、在使用ExecutorCompletionService时需要提供一个自定义的线程池Executor，构造ExecutorCompletionService。同时，也可以指定一个自定义的队列作为线程执行结果的容器，当线程执行完成时，通过重写FutureTask#done()将结果压入队列中。

2、当用户把所有的任务都提交了以后，可通过ExecutorCompletionService#poll方法来弹出已完成的结果，这样做的好处是可以节省获取完成结果的时间。

下面是使用队列和不使用队列的流程对比，从图中我们可以看出，在使用队列的场景下，我们可以优先获取到完成的线程，当我们要汇总所有的执行结果时，这无疑会缩减我们的汇总时间。

而不使用队列时，我们需要对FutureTask进行遍历，因为我们不知道哪个线程先执行完了，只能挨个去获取结果，这样已经完成的线程会因为前面未完成的线程的耗时而无法提前进行汇总。

如果算上汇总结果的耗时时间：

在使用队列的场景下，我们可以在其他任务线程执行的过程中汇总已完成的结果，节省汇总时间。不使用队列的场景下，只用等到当前的线程执行完成才能汇总。

代码演示

public class ExecutorCompletionServiceTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        ExecutorCompletionService ecs = new ExecutorCompletionService(fixedThreadPool);
        Future future = ecs.submit(new Callable() {
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
                return ThreadLocalRandom.current().nextInt(100);
            }
        });
        System.out.println("future：" + future.get());

        //用于取出最新的线程执行结果，注意这里是阻塞的
        //Future future1 = ecs.take();
        //System.out.println("future1：" + future1.get());

        //用于取出最新的线程执行结果，是非阻塞的，如果没有结果就返回null
        Future future2 = ecs.poll();
        if (future2.isDone()) {
            System.out.println(future2.get());
        }

        //多个线程，先执行完的进阻塞队列，然后可以按执行顺序获取结果

    }

}