newTaskFor
AbstractExecutorService是ExecutorService的抽象实现，它为ExecutorService中的执行方法提供了默认实现。ExecutorService的newTaskFor方法返回一个RunnableFuture对象，并通过这个RunnableFuture对象实现了submit、invokeAny 和 invokeAll 方法。下面做详细分析。
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Runnable runnable, T value) {
return new FutureTask<T>(runnable, value);
}
为给定Runnable任务和默认返回值构造一个RunnableFuture。关于RunnableFuture说明可参见Executor框架详解。
protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
return new FutureTask<T>(callable);
}
为给定Callable任务构造一个RunnableFuture。
submit
public Future<?> submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<Void> ftask = newTaskFor(task, null);
execute(ftask);//由子类提供实现
return ftask;
}
提交并执行Runnable任务，并返回Future，该 Future 的 get 方法在_成功_完成时将会返回null。
public <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task, result);
execute(ftask);
return ftask;
}
提交并执行Runnable任务，并返回Future，该 Future 的 get 方法在成功完成时将会返回给定的结果。
public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
execute(ftask);
return ftask;
}
提交并执行Callable任务，并返回Future，该 Future 的 get 方法在成功完成时将会返回该任务的结果。
invokeAny
执行给定的任务列表，如果某个任务已成功完成（未抛出异常）则立即返回其结果。一旦正常或异常返回后，则取消尚未完成的任务。
//执行列表中的任务，成功完成一个任务则返回。
public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
throws InterruptedException, ExecutionException {
try {
return doInvokeAny(tasks, false, 0);
} catch (TimeoutException cannotHappen) {
assert false;
return null;
}
}
//执行列表中的任务，成功完成一个任务或达到超时间隔则返回。
public <T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
return doInvokeAny(tasks, true, unit.toNanos(timeout));
}
主要机制在doInvokeAny中实现，源码如下：
private <T> T doInvokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
boolean timed, long nanos)
throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
if (tasks == null)
throw new NullPointerException();
int ntasks = tasks.size();
if (ntasks == 0)
throw new IllegalArgumentException();
ArrayList<Future<T>> futures = new ArrayList<Future<T>>(ntasks);
ExecutorCompletionService<T> ecs =
new ExecutorCompletionService<T>(this);
try {
// 用于记录异常，当不能获得任何结果时抛出记录的最后一个异常
ExecutionException ee = null;
final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
Iterator<? extends Callable<T>> it = tasks.iterator();
// 启动一个任务，再渐进式启动其他任务，然后将任务数量减1，活动数量计1
futures.add(ecs.submit(it.next()));
--ntasks;
int active = 1;
for (;;) {
Future<T> f = ecs.poll();//获取队头元素
if (f == null) {//队列为空
if (ntasks > 0) {
//当没有任务完成，且任务队列还有任务未执行时，将一直进入此代码块直到提交完所有任务
--ntasks;
futures.add(ecs.submit(it.next()));
++active;
}
else if (active == 0)
break;
else if (timed) {//只有提交完所有任务，且无任务完成时，且超时timed为true
f = ecs.poll(nanos, TimeUnit.NANOSECONDS);
if (f == null)//等待指定时间还没有任务完成则抛出异常
throw new TimeoutException();
nanos = deadline - System.nanoTime();
}
else
f = ecs.take();//不需要超时则阻塞直到有任务完成
}
if (f != null) {//队列中已有任务执行完成
--active;
try {
return f.get();
} catch (ExecutionException eex) {
ee = eex;
} catch (RuntimeException rex) {
ee = new ExecutionException(rex);
}
}
}
if (ee == null)//说明没有任务正常执行完成返回结果
ee = new ExecutionException();
throw ee;
} finally {
for (int i = 0, size = futures.size(); i < size; i++)//取消剩余任务
futures.get(i).cancel(true);
}
}
doInvokeAny中使用ExecutorCompletionService来管理大量任务执行的结果。我们知道，ExecutorCompletionService内部使用LinkedBlockingQueue作为完成队列，任务执行完后自动将结果Future加入到队列中。关于ExecutorCompletionService的具体实现可参考ExecutorCompletionService源码分析。
invokeAll
执行给定的任务列表，当所有任务完成时才返回保持任务状态和结果的 Future 列表。下面是具体实现：
public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks)
throws InterruptedException {
if (tasks == null)
throw new NullPointerException();
List<Future<T>> futures = new ArrayList<Future<T>>(tasks.size());
boolean done = false;
try {
for (Callable<T> t : tasks) {//提交所有任务到线程池中执行
RunnableFuture<T> f = newTaskFor(t);
futures.add(f);
execute(f);
}
for (Future<T> f : futures) {
if (!f.isDone()) {//确保所有任务均已完成
try {
f.get();//不止需要确保任务完成，且确认是正常完成，异常完成该方法则会抛出异常
} catch (CancellationException ignore) {
} catch (ExecutionException ignore) {
}
}
}
done = true;
return futures;
} finally {
if (!done)//执行异常
for (Future<T> f : futures)//取消所有正在执行的其他任务
f.cancel(true);
}
}
该实现不考虑超时，下面的实现将考虑超时，若发生超时则会立即返回。源码如下：
public <T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks,
long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException {
if (tasks == null)
throw new NullPointerException();
long nanos = unit.toNanos(timeout);
ArrayList<Future<T>> futures = new ArrayList<Future<T>>(tasks.size());
boolean done = false;
try {
for (Callable<T> t : tasks)
futures.add(newTaskFor(t));
final long deadline = System.nanoTime() + nanos;
final int size = futures.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
execute((Runnable)futures.get(i));
nanos = deadline - System.nanoTime();
if (nanos <= 0L)//提交任务期间发生超时则立即返回
return futures;
}
for (int i = 0; i < size; i++) {
Future<T> f = futures.get(i);
if (!f.isDone()) {
if (nanos <= 0L)
return futures;
try {
f.get(nanos, TimeUnit.NANOSECONDS);
} catch (CancellationException ignore) {
} catch (ExecutionException ignore) {
} catch (TimeoutException toe) {//等待结果期间超时
return futures;
}
nanos = deadline - System.nanoTime();
}
}
done = true;
return futures;
} finally {
if (!done)//任务超时或执行异常
for (int i = 0, size = futures.size(); i < size; i++)//取消正在执行的任务
futures.get(i).cancel(true);
}
}
综上所述，AbstractExecutorService为ExecutorService提供了默认实现，其主要为submit、invokeAll、invokeAny等方法提供了默认实现。而执行任务的方法execute则需要具体的线程池实现类来完成。如：ThreadPoolExecutor。
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