并发编程网 - ifeve.com

声明：本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第四章，作者： Javier Fernández González     译者：许巧辉     校对：方腾飞，叶磊

运行多个任务并处理第一个结果

在并发编程中的一个常见的问题就是，当有多种并发任务解决一个问题时，你只对这些任务的第一个结果感兴趣。比如，你想要排序一个数组。你有多种排序算法。 你可以全部启用它们，并且获取第一个结果（对于给定数组排序最快的算法的结果）。

在这个指南中，你将学习如何使用ThreadPoolExecutor类的场景。你将继续实现一个示例，一个用户可以被两种机制验证。如果使用其中一个机制验证通过，用户将被确认验证通过。

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…

按以下步骤来实现的这个例子:

1.创建UserValidator类，实现用户验证过程。

[code lang=”java”]

public class UserValidator {

[/code]

2.声明一个私有的、类型为String、名为name的属性，用来存储系统验证用户的名称。

[code lang=”java”]

private String name;

[/code]

3.实现UserValidator类的构造器，初始化这个属性。

[code lang=”java”]

public UserValidator(String name) {
this.name=name;
}

[/code]

4.实现validate()方法。接收你想要验证用户的两个String类型参数，一个为name，一个为password。

[code lang=”java”]

public boolean validate(String name, String password) {

[/code]

5.创建Random对象，名为random。

[code lang=”java”]

Random random=new Random();

[/code]

6.等待个随机时间，用来模拟用户验证的过程。

[code lang=”java”]

try {
long duration=(long)(Math.random()*10);
System.out.printf("Validator %s: Validating a user during %d seconds\n",this.name,duration);
TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);
} catch (InterruptedException e) {
return false;
}

[/code]

7.返回一个随机Boolean值。如果用户验证通过，这个方法将返回true，否则，返回false。

[code lang=”java”]

return random.nextBoolean();
}

[/code]

8.实现getName()方法，返回name属性值。

[code lang=”java”]

public String getName(){
return name;
}

[/code]

9.现在，创建TaskValidator类，用来执行UserValidation对象作为并发任务的验证过程。指定它实现Callable接口，并参数化为String类型。

[code lang=”java”]

public class TaskValidator implements Callable<String> {

[/code]

10.声明一个私有的、类型为UserValidator、名为validator的属性。

[code lang=”java”]

private UserValidator validator;

[/code]

11.声明两个私有的、类型为String、名分别为user和password的属性。

[code lang=”java”]

private String user;
private String password;

[/code]

12.实现TaskValidator类，初始化这些属性。

[code lang=”java”]

public TaskValidator(UserValidator validator, String user,
String password){
this.validator=validator;
this.user=user;
this.password=password;
}

[/code]

13.实现call()方法，返回一个String类型对象。

[code lang=”java”]

@Override
public String call() throws Exception {

[/code]

14.如果用户没有通过UserValidator对象验证，写入一条信息到控制台，表明这种情况，并且抛出一个Exception异常。

[code lang=”java”]

if (!validator.validate(user, password)) {
System.out.printf("%s: The user has not been found\n",validator.getName());
throw new Exception("Error validating user");
}

[/code]

15.否则，写入一条信息到控制台表明用户已通过验证，并返回UserValidator对象的名称。

[code lang=”java”]

System.out.printf("%s: The user has been found\n",validator.getName());
return validator.getName();

[/code]

16.现在，实现这个示例的主类，创建Main类，实现main()方法。

[code lang=”java”]

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

[/code]

17.创建两个String对象，一个名为name，另一个名为password，使用”test”值初始化它们。

[code lang=”java”]

String username="test";
String password="test";

[/code]

18.创建两个UserValidator对象，一个名为ldapValidator，另一个名为dbValidator。

[code lang=”java”]

UserValidator ldapValidator=new UserValidator("LDAP");
UserValidator dbValidator=new UserValidator("DataBase");

[/code]

19.创建两个TaskValidator对象，分别为ldapTask和dbTask。分别使用ldapValidator和dbValidator初始化它们。

[code lang=”java”]

TaskValidator ldapTask=new TaskValidator(ldapValidator,username, password);
TaskValidator dbTask=new TaskValidator(dbValidator,username,password);

[/code]

20.创建TaskValidator队列，添加两个已创建的对象（ldapTask和dbTask）。

[code lang=”java”]

List<TaskValidator> taskList=new ArrayList<>();
taskList.add(ldapTask);
taskList.add(dbTask);

[/code]

21.使用Executors类的newCachedThreadPool()方法创建一个新的ThreadPoolExecutor对象和一个类型为String，名为result的变量。

[code lang=”java”]

ExecutorService executor=(ExecutorService)Executors.newCachedThreadPool();
String result;

[/code]

22.调用executor对象的invokeAny()方法。该方法接收taskList参数，返回String类型。同样，它将该方法返回的String对象写入到控制台。

[code lang=”java”]

try {
result = executor.invokeAny(taskList);
System.out.printf("Main: Result: %s\n",result);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}

[/code]

23.使用shutdown()方法结束执行者，写入一条信息到控制台，表明程序已结束。

[code lang=”java”]

executor.shutdown();
System.out.printf("Main: End of the Execution\n");

[/code]

它是如何工作的…

Main 类是这个示例的关键。ThreadPoolExecutor类中的invokeAny()方法接收任务数列，并启动它们，返回完成时没有抛出异常的第一个 任务的结果。该方法返回的数据类型与启动任务的call()方法返回的类型一样。在本例中，它返回String值。

以下截图显示，当一个任务验证用户时，执行示例的部分输出：

这 个示例有两个返回随机Boolean值的UserValidator对象。每个UserValidator对象被一个实现TaskValidator类的Callable对象使用。如果UserValidator类的validate()方法返回false，TaskValidator类将抛出异常。否则，它将返回true值。

所以，我们有两个任务，可以返回true值或抛出异常。有以下4种情况：

• 两个任务都返回ture。invokeAny()方法的结果是第一个完成任务的名称。
• 第一个任务返回true，第二个任务抛出异常。invokeAny()方法的结果是第一个任务的名称。
• 第一个任务抛出异常，第二个任务返回true。invokeAny()方法的结果是第二个任务的名称。
• 两个任务都抛出异常。在本例中，invokeAny()方法抛出一个ExecutionException异常。

如果你多次运行这个示例，你可以获取以上这4种情况。

以下截图显示当两个任务抛出异常时，应用程序的输出：

不止这些…

ThreadPoolExecutor类提供其他版本的invokeAny()方法：

• invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout,TimeUnit unit)：此方法执行所有任务，并返回第一个完成（未超时）且没有抛出异常的任务的结果。TimeUnit类是个枚举类，有如下常量：DAYS，HOURS，MICROSECONDS，MILLISECONDS， MINUTES,，NANOSECONDS 和SECONDS。

参见

• 在第4章，线程执行者中的运行多个任务并处理所有结果指南