线程任务编排指的是对多个线程任务按照一定的逻辑顺序或条件进行组织和安排,以实现协同工作、顺序执行或并行执行的一种机制。
有同学可能会想:那线程的任务编排是不是问的就是线程间通讯啊?
线程间通讯我知道了,它的实现方式总共有以下几种方式:
但是,线程通讯和线程的任务编排是不同的两个概念,它们的区别如下:
简而言之,线程任务编排侧重于高层次的执行计划和流程控制,而线程通讯则专注于底层的数据交互和同步细节。在实际应用中,有效的线程任务编排往往离不开合理的线程通讯机制,两者相辅相成,共同支撑起复杂多线程程序的正确执行。
线程的任务编排的实现方式主要有以下两种:
FutureTask 使用示例如下:
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class FutureTaskDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个Callable任务
Callable<Integer> task = () -> {
Thread.sleep(2000); // 模拟任务耗时操作
return 10; // 返回任务结果
};
// 创建FutureTask,并将Callable任务包装起来
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(task);
// 创建线程池
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
// 提交FutureTask给线程池执行
executor.submit(futureTask);
try {
// 获取任务结果,get()方法会阻塞直到任务完成并返回结果
int result = futureTask.get();
System.out.println("任务结果:" + result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在上述示例中,通过创建一个 Callable 任务来模拟耗时操作,并使用 FutureTask 包装该任务。然后将 FutureTask 提交给线程池执行,最后通过 get() 方法获取任务的执行结果,之后才会执行后续流程。我们可以通过 get() 方法阻塞等待程序执行结果,从而完成线程任务的简单编排。
从上面 FutureTask 实现代码可以看出,它不但写法麻烦,而且需要使用 get() 方法阻塞等待线程的执行结果,对于异步任务的执行来说,不够灵活且效率也会受影响,然而 CompletableFutrue 的出现,则弥补了 FutureTask 的这些缺陷。
CompletableFutrue 提供的方法有很多,但最常用和最实用的核心方法只有以下几个:
例如,我们现在实现一个这样的场景:
任务描述:任务一执行完之后执行任务二,任务三和任务一和任务二一起执行,所有任务都有返回值,等任务二和任务三执行完成之后,再执行任务四,它的实现代码如下:
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
public class CompletableFutureExample {
public static void main(String[] args) {
// 任务一:返回 "Task 1 result"
CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try {
// 模拟耗时操作
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
return "Task 1 result";
});
// 任务二:依赖任务一,返回 "Task 2 result" + 任务一的结果
CompletableFuture<String> task2 = task1.handle((result1, throwable) -> {
try {
// 模拟耗时操作
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
return "Task 2 result " + result1;
});
// 任务三:和任务一、任务二并行执行,返回 "Task 3 result"
CompletableFuture<String> task3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try {
// 模拟耗时操作
Thread.sleep(800); // 任务三可能比任务二先完成
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
return "Task 3 result";
});
// 任务四:依赖任务二和任务三,等待它们都完成后执行,返回 "Task 4 result" + 任务二和任务三的结果
CompletableFuture<String> task4 = CompletableFuture.allOf(task2, task3).handle((res, throwable) -> {
try {
// 这里不需要显式等待,因为 allOf 已经保证了它们完成
return "Task 4 result with " + task2.get() + " and " + task3.get();
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
});
// 获取任务四的结果并打印
String finalResult = task4.join();
System.out.println(finalResult);
}
}
使用 CompletableFuture 需要配合线程池一起使用吗?为什么?CompletableFuture 默认的线程池是如何实现的?
本文已收录到我的面试小站 www.javacn.site,其中包含的内容有:Redis、JVM、并发、并发、MySQL、Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud、MyBatis、设计模式、消息队列等模块。