Fork/Join框架(六)取消任务

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第五章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉 校对:方腾飞

取消任务

当你在一个ForkJoinPool类中执行ForkJoinTask对象,在它们开始执行之前,你可以取消执行它们。ForkJoinTask类提供cancel()方法用于这个目的。当你想要取消一个任务时,有一些点你必须考虑一下,这些点如下:

  • ForkJoinPool类并没有提供任何方法来取消正在池中运行或等待的所有任务。
  • 当你取消一个任务时,你不能取消一个已经执行的任务。

在这个指南中,你将实现取消ForkJoinTask对象的例子。你将查找数在数组中的位置。第一个找到这个数的任务将取消剩下的任务(未找到这个数的任务)。由于Fork/Join框架并没有提供这种功能,所以,你将实现一个辅助类来做这个取消功能。

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…

按以下步骤来实现这个例子:

1.创建ArrayGenerator类。这个类将产生一组随机的、指定大小的整数数字。实现generateArray()方法。它将产生一组数字,它接收数组大小作为参数。


public class ArrayGenerator {
public int[] generateArray(int size) {
int array[]=new int[size];
Random random=new Random();
for (int i=0; i<size; i++){
array[i]=random.nextInt(10);
}
return array;
}

2.创建一个TaskManager类。我们将使用这个类来存储在ForkJoinPool中执行的所有任务。由于ForkJoinPool和ForkJoinTask类的局限性,你将使用这个类来取消ForkJoinPool类的所有任务。


public class TaskManager {

3.声明一个对象参数化为ForkJoinTask类型的数列,其中ForkJoinTask类参数化为Integer类型。


private List<ForkJoinTask<Integer>> tasks;

4.实现这个类的构造器,它初始化任务数列。


public TaskManager(){
tasks=new ArrayList<>();
}

5.实现addTask()方法。它添加ForkJoinTask对象到任务数列。


public void addTask(ForkJoinTask<Integer> task){
tasks.add(task);
}

6.实现cancelTasks()方法。它将使用cancel()方法取消在数列中的所有ForkJoinTask对象。它接收一个想要取消剩余任务的ForkJoinTask对象作为参数。这个方法取消所有任务。


public void cancelTasks(ForkJoinTask<Integer> cancelTask){
for (ForkJoinTask<Integer> task :tasks) {
if (task!=cancelTask) {
task.cancel(true);
((SearchNumberTask)task).writeCancelMessage();
}
}
}

7.实现SearchNumberTask类,指定它继承参数化为Integer类型的RecursiveTask类。这个类将查找在整数数组的元素块中的数。


public class SearchNumberTask extends RecursiveTask<Integer> {

8.声明一个私有的、int类型的数字数组。


private int numbers[];

9.声明两个私有的、int类型的属性start和end。这些属性将决定任务要处理的数组的元素。


private int start, end;

10.声明一个私有的、int类型的属性number,它将存储你将要查找的数。


private int number;

11.声明一个私有的、TaskManager类型的属性manager。你将使用这个对象来取消所有任务。


private TaskManager manager;

12.声明一个私有的、int类型的常量并初始化它为值-1。当任务没有找到这个数时,它将作为任务的返回值。


private final static int NOT_FOUND=-1;

13.实现这个类的构造器来初始化它的属性。


public Task(int numbers[], int start, int end, int number,
TaskManager manager){
this.numbers=numbers;
this.start=start;
this.end=end;
this.number=number;
this.manager=manager;
}

14.实现compute()方法。写入一条信息(start和end属性值)到控制台表明这个方法的开始。


@Override
protected Integer compute() {
System.out.println("Task: "+start+":"+end);

15.如果start和end之差大于10(这个任务将处理超过10个元素的数组),调用launchTasks()方法,将这个任务的工作拆分成两个任务。


int ret;
if (end-start>10) {
ret=launchTasks();

16.否则,这个任务调用lookForNumber()方法来查找在数组块中的数。


} else {
ret=lookForNumber();
}

17.返回任务的结果。


return ret;

18.实现lookForNumber()方法。


private int lookForNumber() {

19.对于任务要处理的元素块中的所有元素,将你想要查找的数与存储在元素中的值进行比较。如果他们相等,写入一条信息到控制台表明这种情形,使用TaskManager对象的cancelTasks()方法来取消所有任务,并返回你已经找到的这个数对应元素的位置。


for (int i=start; i<end; i++){
if (array[i]==number) {
System.out.printf("Task: Number %d found in position
%d\n",number,i);
manager.cancelTasks(this);
return i;
}

20.在循环的内部,令任务睡眠1秒。

try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}

21.最后,返回值-1。


return NOT_FOUND;
}

22.实现launchTasks()方法。首先,将这个任务要处理的数块分成两个部分,然后,创建两个Task对象来处理它们。


private int launchTasks() {
int mid=(start+end)/2;
Task task1=new Task(array,start,mid,number,manager);
Task task2=new Task(array,mid,end,number,manager);

23.添加这个任务到TaskManager对象中。


manager.addTask(task1);
manager.addTask(task2);

24.使用fork()方法异步执行这两个任务。


task1.fork();
task2.fork();

25.等待这个任务的结束,返回第一个任务的结果(如果它不等于1),或第二个任务的结果。


int returnValue;
returnValue=task1.join();
if (returnValue!=-1) {
return returnValue;
}
returnValue=task2.join();
return returnValue;

26.实现writeCancelMessage()方法,当任务取消时,写一条信息到控制台。


public void writeCancelMessage(){
System.out.printf("Task: Canceled task from %d to
%d",start,end);
}

27.实现这个例子的主类,通过创建Main类,并实现main()方法。


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

28.使用ArrayGenerator类,创建一个有1000个数字的数组。


ArrayGenerator generator=new ArrayGenerator();
int array[]=generator.generateArray(1000);

29.创建一个TaskManager对象。


TaskManager manager=new TaskManager();

30.使用默认的构造器创建一个ForkJoinPool对象。


ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool();

31.创建一个Task对象来处理前面生成的数组。


Task task=new Task(array,0,1000,5,manager);

32.使用execute()方法,在池中异步执行任务。


pool.execute(task);

33.使用shutdown()方法关闭这个池。


pool.shutdown();

34.使用ForkJoinPool类的awaitTermination()方法,等待任务的结束。


try {
pool.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

35.写入一条信息到控制台,表明程序的结束。


System.out.printf("Main: The program has finished\n");

它是如何工作的…

ForkJoinTask提供cancel()方法,允许你取消一个还未执行的任务。这是一个非常重要的点。如果任务已经开始它的执行,那么调用cancel()方法对它没有影响。这个方法接收一个Boolean值,名为mayInterruptIfRunning的参数。这个名字可能让你觉得,如果你传入一个true值给这个方法,这个任务将被取消,即使它正在运行。

Java API文档指出,在ForkJoinTask类的默认实现中,这个属性不起作用。任务只能在它们还未开始执行时被取消。一个任务的取消不会影响到已经提到到池的(其他)任务。它们继续它们的执行。 Fork/Join框架的一个局限性是,它不允许取消在ForkJoinPool中的所有任务。为了克服这个限制,你实现了TaskManager类。它存储被提到池中的所有任务。它有一个方法取消它存储的所有任务。如果一个任务由于它正在运行或已经完成而不能被取消,cancel()方法返回false值,所以,你可以尝试取消所有任务,而不用担心可能有间接的影响。 在这个例子中,你已经实现一个任务,用来在一个数字数组中查找一个数。如Fork/Join框架所推荐的,你将问题分解成更小的子问题。你只关心这个数的出现,所以当你找到它,你取消了其他任务。 以下截图显示这个例子执行的一部分: 5 参见

  • 在第5章,Fork/Join框架中的创建一个Fork/Join池指南

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Snway

许巧辉,目前在Letv练级,平时喜欢看书,关注Java并发

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  • 评论 (1)
    • Avin
    • 2014/04/21 3:03下午

    第22步中 Task是否就是SearchNumberTask,或其子类,文章好像木有说明,原著里边p201也没发现详细说明。

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