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

completionservice 与 executorservice 之间的区别

在讨论二者之间的区别之前，先交待一下背景。

看了elasticsearch transport模块的源码，里面充满了各种异步回调获取结果，于是就想：为什么不用callable接口，然后再基于java.util.concurrent.future#get()获取任务的执行结果呢？

又因为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，但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。由于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的注释非常值得一读。

• jdk8 里面提供的java.util.concurrent.completablefuture

  completablefuture 可参考《java8实战》中了解一下

当然，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？

为什么强调多个任务，因为这里讨论的是多个任务的并发执行。并不是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，如果我们的目标是尽快处理任务的执行结果，而不是必须等到所有的任务都执行完成后，拿到所有的执行结果，才能进行下一步处理，那么使用 completionservice 是非常有好处的。

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，而不需要将这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();//如果图像尚未下载完成，这里会阻塞
  render(image);//将已经下载好的图像渲染到界面
}

我们是用list<future<image>>保存所有的任务future，然后在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，但是第2幅、第3幅图像已经下载完了，我们也无法优先获取第2幅、第3幅图像。也就无法将已经先下载下来的图像渲染到界面。

总结起来讲就是：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。它使得我们能够获得那些最先下载好的图像。

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，如果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，就立即能获得到这幅图像。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：