为什么 Future isDone() 会像 Future get() 这样阻塞程序？答案

【问题标题】：Why Future isDone() block the program like Future get()?为什么 Future isDone() 会像 Future get() 这样阻塞程序？
【发布时间】：2016-03-18 21:56:10
【问题描述】：

我正在编写一个生成分形和分形动画的程序，问题出在动画上...

我有一个生成List<Callable<Long>> tasks 的主线程，其中每个元素都有生成一帧的信息和资源；然后我使用ExecutorService 提交作品。

问题在于如果用户想要停止演算，则无法取消这些辅助线程。代码如下：

public class Animation extends Task<Long> {
protected Long call() throws Exception {
    long startTime = System.currentTimeMillis();

    WritableImage[] frames = new WritableImage[frameNumber];
    List<Callable<Long>> tasks = new ArrayList<>();

    updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
    if (isCancelled()) {
        return System.currentTimeMillis() - startTime;;
    }

    for (int k = 0; k < frameNumber; k++) {
        frames[k] = new WritableImage(
                (int) start.getCartesianPlane().getWidth(),
                (int) start.getCartesianPlane().getHeight());

        CartesianFractal tmp = FractalFactory.bulidFractal(
                selectedFractal, nextDataBox(k), colorPalette);

        tmp.setOnFinish(t -> {
            updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
            return null;
        });

        tasks.add((Callable<Long>) tmp);
        if (isCancelled()) {
            return System.currentTimeMillis() - startTime;;
        }
    }

    executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
    updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
    if (isCancelled()) {
        return System.currentTimeMillis() - startTime;
    }
    try {
        result = executor.invokeAll(tasks);
    }
    catch (InterruptedException ex) {
        System.err.println(ex.toString());
    }

    // Check if all tasks are finished
    boolean finished = false;
    while (!finished) {
        finished = true;
        // Check if it is all done
        for (Future<Long> r : result) {
            finished = finished && r.isDone(); // THE PROGRAM BLOCKS HERE
            // Check if the task was cancelled
            if (isCancelled()) {
                // Cancell all task
                tasks.stream().forEach((t) -> {
                    ((CartesianFractal)t).myCancel();
                });
                // Turnoff the executor
                executor.shutdown();
                return System.currentTimeMillis() - startTime;
            }
        }
    }

    // Turnoff the executor
    executor.shutdown();
    updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);

    makeAnimation();
    updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);

    return System.currentTimeMillis() - startTime;
}
}

我真的不明白为什么Future.isDone()像Future.get()这样屏蔽程序！

这是我的第一个问题，所以我希望一切都好。

【问题讨论】：

它是否真的阻塞在那里（因为线程处于BLOCKED 状态），或者它似乎只是因为忙于等待而停止在那条线上？
顺便说一下，CompletionService 可能更容易在线程完成时收到通知。
另一个顺便说一句：您可以将大部分逻辑拆分为void callInternal()，而不是让return System.currentTimeMillis() - startTime; 分散在您的代码中，而void callInternal() 是从call() { long startTime = ...; callInternal(); return System.currentTimeMillis() - startTime; } 调用的。另外，考虑将executor.shutDown() 放入单个finally 块中。
（...或编写一个通用的TimedCallable 类，它包含对委托Callable 的调用（或Runnable，我想），因此您可以在其他地方重用计时逻辑） .

标签： java multithreading javafx-8 java.util.concurrent

【解决方案1】：

我认为如果您使用 CompletionService 实现此操作可能会更容易，它会按照完成的顺序返回您的 Futures。

例如：

Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(4);

try {
    CompletionService completionService = new ExecutorCompletionService(executor);

    List<Future<Long>> futures = new ArrayList<>();
    for (Callable<Long> task : task) {
    futures.add(completionService.submit(task));
  }

  int pending = futures.size();
  while (pending > 0) {
      // Wait for up to 100ms to see if anything has completed.
      // The completed future is returned if one is found; otherwise null.
      // (Tune 100ms as desired)
      Future<Long> completed = completionService.poll(100, TimeUnit.MILLISECONDS);
      if (completed != null) {
          updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
          --pending;
    }
    if (isCancelled()) {
        // Cancel all task etc.
        break;
    }
  }
} finally {
    executor.shutdown();
}

【讨论】：

【解决方案2】：

感谢您给予我的时间和帮助！

程序似乎很忙，所以我找到了这个解决方案：为了取消所有作业，我使用这个代码：

if (task != null) {
    task.myCancel();
    task.cancel();
}

而Animation 类变为：

public class Animation extends Task<Long> {
[...]
@Override
protected Long call() throws Exception {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    ExecutorService executor = null;

    try {
        frames = new WritableImage[frameNumber];
        updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
        if (isCancelled()) {
            return System.currentTimeMillis() - startTime;
        }

        executor = Executors.newWorkStealingPool();
        //executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
        updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
        if (isCancelled()) {
            return System.currentTimeMillis() - startTime;
        }

        tasks = initTasks();
        updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
        if (isCancelled()) {
            return System.currentTimeMillis() - startTime;
        }

        result = executor.invokeAll(tasks);
        updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);

        makeAnimation();
        updateProgress(count.incrementAndGet(), maxCount);
    }
    catch (InterruptedException ex) {
        System.err.println(ex.toString());
    }
    finally {
        if (executor != null) {
            executor.shutdown();
        }
    }

    return System.currentTimeMillis() - startTime;
}
[...]
public void myCancel() {
    tasks.stream().forEach((t) -> {
        ((CartesianFractal)t).myCancel();
    });
}
[...]
}

【讨论】：