线程执行者（五）运行多个任务并处理第一个结果

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。

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public class UserValidator {

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。

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private String name;

3.实现UserValidator类的构造器，初始化这个属性。

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public UserValidator(String name) {

2

this.name=name;

3
}

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。

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public boolean validate(String name, String password) {

5.创建Random对象，名为random。

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Random random=new Random();

6.等待个随机时间，用来模拟用户验证的过程。

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try {

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long duration=(long)(Math.random()*10);

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System.out.printf("Validator %s: Validating a user during %d seconds\n",this.name,duration);

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TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);

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} catch (InterruptedException e) {

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return false;

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}

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。

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return random.nextBoolean();

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}

8.实现getName()方法，返回name属性值。

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public String getName(){

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return name;

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}

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。

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public class TaskValidator implements Callable<String> {

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

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private UserValidator validator;

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

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private String user;

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private String password;

12.实现TaskValidator类，初始化这些属性。

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public TaskValidator(UserValidator validator, String user,

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String password){

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this.validator=validator;

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this.user=user;

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this.password=password;

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}

13.实现call()方法，返回一个String类型对象。

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@Override

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public String call() throws Exception {

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。

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if (!validator.validate(user, password)) {

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System.out.printf("%s: The user has not been found\n",validator.getName());

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throw new Exception("Error validating user");

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}

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。

1

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

2

return validator.getName();

16.现在，实现这个示例的主类，创建Main类，实现main()方法。

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public class Main {

2

public static void main(String[] args) {

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。

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String username="test";

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String password="test";

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

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UserValidator ldapValidator=new UserValidator("LDAP");

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UserValidator dbValidator=new UserValidator("DataBase");

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。

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

2

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

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

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List<TaskValidator> taskList=new ArrayList<>();

2
taskList.add(ldapTask);

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taskList.add(dbTask);

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。

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

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String result;

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。

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try {

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result = executor.invokeAny(taskList);

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System.out.printf("Main: Result: %s\n",result);

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} catch (InterruptedException e) {

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e.printStackTrace();

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} catch (ExecutionException e) {

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e.printStackTrace();

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}

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。

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executor.shutdown();

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

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