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線程任務(wù)編排指的是對(duì)多個(gè)線程任務(wù)按照一定的邏輯順序或條件進(jìn)行組織和安排，以實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作、順序執(zhí)行或并行執(zhí)行的一種機(jī)制。uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

1.線程任務(wù)編排 VS 線程通訊

有同學(xué)可能會(huì)想：那線程的任務(wù)編排是不是問的就是線程間通訊啊？uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

線程間通訊我知道了，它的實(shí)現(xiàn)方式總共有以下幾種方式：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• Object 類下的 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法；
• Condition 類下的 await()、signal() 和 signalAll() 方法；
• LockSupport 類下的 park() 和 unpark() 方法。

但是，線程通訊和線程的任務(wù)編排是不同的兩個(gè)概念，它們的區(qū)別如下：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• 線程任務(wù)編排主要關(guān)注的是如何組織和管理線程執(zhí)行的任務(wù)序列，確保任務(wù)按照預(yù)定的邏輯和順序執(zhí)行，包括任務(wù)的啟動(dòng)、停止、依賴管理、執(zhí)行策略（如并行、串行）以及錯(cuò)誤處理等。它是關(guān)于如何有效地規(guī)劃線程的工作流程，以達(dá)成高效和正確的程序執(zhí)行目標(biāo)。
• 線程通訊則是指在多線程環(huán)境中，線程之間傳遞信息和協(xié)調(diào)工作的機(jī)制。當(dāng)多個(gè)線程需要共享數(shù)據(jù)或協(xié)同完成某項(xiàng)任務(wù)時(shí)，它們需要通過某種方式進(jìn)行溝通，以確保數(shù)據(jù)的正確性和任務(wù)的同步執(zhí)行。它的重點(diǎn)在于解決線程間的同步問題和數(shù)據(jù)一致性問題。

簡(jiǎn)而言之，線程任務(wù)編排側(cè)重于高層次的執(zhí)行計(jì)劃和流程控制，而線程通訊則專注于底層的數(shù)據(jù)交互和同步細(xì)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，有效的線程任務(wù)編排往往離不開合理的線程通訊機(jī)制，兩者相輔相成，共同支撐起復(fù)雜多線程程序的正確執(zhí)行。uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2.線程任務(wù)編排

線程的任務(wù)編排的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下兩種：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• FutureTask：誕生于 JDK 1.5，它實(shí)現(xiàn)了 Future 接口和 Runnable 接口，設(shè)計(jì)初衷是為了支持可取消的異步計(jì)算。它既可以承載 Runnable 任務(wù)（通過包裝成 RunnableAdapter），也可以承載 Callable 任務(wù)，從而能夠返回計(jì)算結(jié)果，使用它可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的異步任務(wù)執(zhí)行和結(jié)果的等待。
• CompletableFuture：誕生于 JDK 8，它不僅實(shí)現(xiàn)了 Future 接口，還實(shí)現(xiàn)了 CompletionStage 接口。CompletionStage 是對(duì) Future 的擴(kuò)展，提供了豐富的鏈?zhǔn)疆惒骄幊棠Ｐ停С趾瘮?shù)式編程風(fēng)格，可以更加靈活地處理異步操作的組合和依賴回調(diào)等。

（1）FutureTask 使用

FutureTask 使用示例如下：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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) {        // 創(chuàng)建一個(gè)Callable任務(wù)        Callable<Integer> task = () -> {            Thread.sleep(2000); // 模擬任務(wù)耗時(shí)操作            return 10; // 返回任務(wù)結(jié)果        };        // 創(chuàng)建FutureTask，并將Callable任務(wù)包裝起來        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(task);        // 創(chuàng)建線程池        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();        // 提交FutureTask給線程池執(zhí)行        executor.submit(futureTask);        try {            // 獲取任務(wù)結(jié)果，get()方法會(huì)阻塞直到任務(wù)完成并返回結(jié)果            int result = futureTask.get();            System.out.println("任務(wù)結(jié)果：" + result);        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

在上述示例中，通過創(chuàng)建一個(gè) Callable 任務(wù)來模擬耗時(shí)操作，并使用 FutureTask 包裝該任務(wù)。然后將 FutureTask 提交給線程池執(zhí)行，最后通過 get() 方法獲取任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，之后才會(huì)執(zhí)行后續(xù)流程。我們可以通過 get() 方法阻塞等待程序執(zhí)行結(jié)果，從而完成線程任務(wù)的簡(jiǎn)單編排。uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

（2）CompletableFuture 使用

從上面 FutureTask 實(shí)現(xiàn)代碼可以看出，它不但寫法麻煩，而且需要使用 get() 方法阻塞等待線程的執(zhí)行結(jié)果，對(duì)于異步任務(wù)的執(zhí)行來說，不夠靈活且效率也會(huì)受影響，然而 CompletableFutrue 的出現(xiàn)，則彌補(bǔ)了 FutureTask 的這些缺陷。uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

CompletableFutrue 提供的方法有很多，但最常用和最實(shí)用的核心方法只有以下幾個(gè)：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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例如，我們現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)一個(gè)這樣的場(chǎng)景：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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任務(wù)描述：任務(wù)一執(zhí)行完之后執(zhí)行任務(wù)二，任務(wù)三和任務(wù)一和任務(wù)二一起執(zhí)行，所有任務(wù)都有返回值，等任務(wù)二和任務(wù)三執(zhí)行完成之后，再執(zhí)行任務(wù)四，它的實(shí)現(xiàn)代碼如下：uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.ExecutionException;public class CompletableFutureExample {    public static void main(String[] args) {        // 任務(wù)一：返回 "Task 1 result"        CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {            try {                // 模擬耗時(shí)操作                Thread.sleep(1000);            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();                throw new RuntimeException(e);            }            return "Task 1 result";        });        // 任務(wù)二：依賴任務(wù)一，返回 "Task 2 result" + 任務(wù)一的結(jié)果        CompletableFuture<String> task2 = task1.handle((result1, throwable) -> {            try {                // 模擬耗時(shí)操作                Thread.sleep(1000);            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();                throw new RuntimeException(e);            }            return "Task 2 result " + result1;        });        // 任務(wù)三：和任務(wù)一、任務(wù)二并行執(zhí)行，返回 "Task 3 result"        CompletableFuture<String> task3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {            try {                // 模擬耗時(shí)操作                Thread.sleep(800); // 任務(wù)三可能比任務(wù)二先完成            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();                throw new RuntimeException(e);            }            return "Task 3 result";        });        // 任務(wù)四：依賴任務(wù)二和任務(wù)三，等待它們都完成后執(zhí)行，返回 "Task 4 result" + 任務(wù)二和任務(wù)三的結(jié)果        CompletableFuture<String> task4 = CompletableFuture.allOf(task2, task3).handle((res, throwable) -> {            try {                // 這里不需要顯式等待，因?yàn)?allOf 已經(jīng)保證了它們完成                return "Task 4 result with " + task2.get() + " and " + task3.get();            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {                throw new RuntimeException(e);            }        });        // 獲取任務(wù)四的結(jié)果并打印        String finalResult = task4.join();        System.out.println(finalResult);    }}

課后思考

使用 CompletableFuture 需要配合線程池一起使用嗎？為什么？CompletableFuture 默認(rèn)的線程池是如何實(shí)現(xiàn)的？uFE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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