13.ThreadPoolExecutor線程池之submit方法

jdk1.7.0_79 

　　在上一篇《ThreadPoolExecutor線程池原理及其execute方法》中提到了線程池ThreadPoolExecutor的原理以及它的execute方法。本文解析ThreadPoolExecutor#submit。

　　對於一個任務的執行有時我們不需要它返回結果，但是有我們需要它的返回執行結果。對於線程來講，如果不需要它返回結果則實現Runnable，而如果需要執行結果的話則可以實現Callable。在線程池同樣execute提供一個不需要返回結果的任務執行，而對於需要結果返回的則可調用其submit方法。

　　回顧ThreadPoolExecutor的繼承關系。

　　

　　在Executor接口中只定義了execute方法，而submit方法則是在ExecutorService接口中定義的。

　　

//ExecutorService
public interface ExecutorService extends Executor {
　　...
　　<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
　　<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);
　　<T> Future<T> submit(Runnable task);
　　...
}

　　而在其子類AbstractExecutorService實現了submit方法。

//AbstractExecutorService
public abstract class AbstractExecutorService implements ExecutorService {
　　...
　　public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
　　　　if (task == null) throw new NullPointerException();
　　　　RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
　　　　execute(ftask);
　　　　return ftask;
　　}
　　public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
　　　　if (task == null) throw new NullPointerException();
　　　　RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
　　　　execute(ftask);
　　　　return ftask;
　　}
　　public Future<?> submit(Runnable task) {
　　　　if (task == null) throw new NullPointerExeption();
　　　　RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
　　　　execute(ftask);
　　　　return ftask; 
　　}
　　...
}

　　在AbstractExecutorService實現的submit方法實際上是一個模板方法，定義了submit方法的算法骨架，其execute交給了子類。（可以看到在很多源碼中，模板方法模式被大量運用，有關模板方法模式可參考《模板方法模式》）

　　盡管submit方法能提供線程執行的返回值，但只有實現了Callable才會有返回值，而實現Runnable的線程則是沒有返回值的，也就是說在上面的3個方法中，submit(Callable<T> task)能獲取到它的返回值，submit(Runnable task, T result)能通過傳入的載體result間接獲得線程的返回值或者准確來說交給線程處理一下，而最后一個方法submit(Runnable task)則是沒有返回值的，就算獲取它的返回值也是null。

　　下面給出3個例子，來感受下submit方法。

　　submit(Callable<T> task)

package com.threadpoolexecutor;

import java.util.concurrent.*;

/**
 * ThreadPoolExecutor#sumit(Callable<T> task)
 * Created by yulinfeng on 6/17/17.
 */
public class Sumit1 {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<String> callable = new Callable<String>() {
            public String call() throws Exception {
                System.out.println("This is ThreadPoolExetor#submit(Callable<T> task) method.");
                return "result";
            }
        };

        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<String> future = executor.submit(callable);
        System.out.println(future.get());
    }
}

　　submit(Runnable task, T result)

package com.threadpoolexecutor;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * ThreadPoolExecutor#submit(Runnable task, T result)
 * Created by yulinfeng on 6/17/17.
 */
public class Submit2 {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Data data = new Data();
        Future<Data> future = executor.submit(new Task(data), data);
        System.out.println(future.get().getName());
    }
}

class Data {
    String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class Task implements Runnable {
    Data data;

    public Task(Data data) {
        this.data = data;
    }
    public void run() {
        System.out.println("This is ThreadPoolExetor#submit(Runnable task, T result) method.");
        data.setName("kevin");
    }
}

　　submit(Runnable task)

package com.threadpoolexecutor;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * ThreadPoolExecutor#sumit(Runnable runnables)
 * Created by yulinfeng on 6/17/17.
 */
public class Submit {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Runnable runnable = new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("This is ThreadPoolExetor#submit(Runnable runnable) method.");
            }
        };

        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future future = executor.submit(runnable);
        System.out.println(future.get());
    }
}

　　通過上面的實例可以看到在調用submit(Runnable runnable)的時候是不需要其定義類型的，也就是說雖然在ExecutorService中對其定義的是泛型方法，而在AbstractExecutorService中則不是泛型方法，因為它沒有返回值。（有關Object、T、?這三者的區別，可參考《Java中的Object、T（泛型）、?區別》）。

　　從上面的源碼可以看到，這三者方法幾乎是一樣的，關鍵就在於：

RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
execute(ftask);

　　它是如何將一個任務作為參數傳遞給了newTaskFor，然后調用execute方法，最后進而返回ftask的呢？

//AbstractExecutorService#newTaskFor
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
　　return new FutureTask<T>(callable);
}
　　protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
　　return new FutureTask<T>(runnable, value);
} 

　　看來是返回了一個FutureTask實例，FutureTask實現了Future和Runnable接口。Future接口是Java線程Future模式的實現，可用用來異步計算，實現Runnable接口表示可以作為一個線程執行。FutureTask實現了這兩個接口意味着它代表異步計算的結果，同時可以作為一個線程交給Executor來執行。有關FutureTask放到下章來單獨解析。所以本文對於線程池ThreadPoolExecutor線程池的submit方法解析並不完整，必須得了解Java線程的Future模式——《14.Java中的Future模式》。