1 业务逻辑
2 框架分析
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3 类设计
3.1 结果类
装载任务的结果类型
/**
*
*类说明：方法本身运行是否正确的结果类型
*/
public enum TaskResultType {
//方法成功执行并返回了业务人员需要的结果
Success,
//方法成功执行但是返回的是业务人员不需要的结果
Failure,
//方法执行抛出了Exception
Exception;
}
装载任务结果
/**
*
*类说明：任务处理返回结果实体类
*/
public class TaskResult<R> {
//方法本身运行是否正确的结果类型
private final TaskResultType resultType;
//方法的业务结果数据；
private final R returnValue;
//这里放方法失败的原因
private final String reason;
public TaskResult(TaskResultType resultType, R returnValue, String reason) {
super();
this.resultType = resultType;
this.returnValue = returnValue;
this.reason = reason;
}
//方便业务人员使用，这个构造方法表示业务方法执行成功返回的结果
public TaskResult(TaskResultType resultType, R returnValue) {
super();
this.resultType = resultType;
this.returnValue = returnValue;
this.reason = "Success";
}
public TaskResultType getResultType() {
return resultType;
}
public R getReturnValue() {
return returnValue;
}
public String getReason() {
return reason;
}
@Override
public String toString() {
return "TaskResult [resultType=" + resultType
+ ", returnValue=" + returnValue
+ ", reason=" + reason + "]";
}
}
3.2 工作的任务处理器
接口定义，为调用者提供自定义实现任务逻辑的接口规范
/**
*
*类说明：要求框架使用者实现的任务接口，因为任务的性质在调用时才知道，
*所以传入的参数和方法的返回值均使用泛型
*/
public interface ITaskProcesser<T, R> {
/**
* @param data 调用方法需要使用的业务数据
* @return 方法执行后业务方法的结果
*/
TaskResult<R> taskExecute(T data);
}
3.3 工作类
同一类工作的定义，同类的工作可能多次执行
包含任务的唯一标识、任务处理器、任务结果队列等信息
/**
*
*类说明：提交给框架执行的工作实体类,工作：表示本批次需要处理的同性质任务(Task)的一个集合
*/
public class JobInfo<R> {
//区分唯一的工作
private final String jobName;
//工作的任务个数
private final int jobLength;
//这个工作的任务处理器
private final ITaskProcesser<?,?> taskProcesser;
//成功处理的任务数
private final AtomicInteger successCount;
//已处理的任务数
private final AtomicInteger taskProcesserCount;
//结果队列，拿结果从头拿，放结果从尾部放
private final LinkedBlockingDeque<TaskResult<R>> taskDetailQueue;
//工作的完成保存的时间，超过这个时间从缓存中清除
private final long expireTime;
//与课堂上有不同，修订为，阻塞队列不应该由调用者传入，应该内部生成，长度为工作的任务个数
public JobInfo(String jobName, int jobLength,
ITaskProcesser<?, ?> taskProcesser,
long expireTime) {
super();
this.jobName = jobName;
this.jobLength = jobLength;
this.taskProcesser = taskProcesser;
this.successCount = new AtomicInteger(0);
this.taskProcesserCount = new AtomicInteger(0);
this.taskDetailQueue = new LinkedBlockingDeque<TaskResult<R>>(jobLength);;
this.expireTime = expireTime;
}
public ITaskProcesser<?, ?> getTaskProcesser() {
return taskProcesser;
}
//返回成功处理的结果数
public int getSuccessCount() {
return successCount.get();
}
//返回当前已处理的结果数
public int getTaskProcesserCount() {
return taskProcesserCount.get();
}
//提供工作中失败的次数，课堂上没有加，只是为了方便调用者使用
public int getFailCount() {
return taskProcesserCount.get() - successCount.get();
}
public String getTotalProcess() {
return "Success["+successCount.get()+"]/Current["
+taskProcesserCount.get()+"] Total["+jobLength+"]";
}
//获得工作中每个任务的处理详情
public List<TaskResult<R>> getTaskDetail(){
List<TaskResult<R>> taskList = new LinkedList<>();
TaskResult<R> taskResult;
//从阻塞队列中拿任务的结果，反复取，一直取到null为止，说明目前队列中最新的任务结果已经取完，可以不取了
while((taskResult=taskDetailQueue.pollFirst())!=null) {
taskList.add(taskResult);
}
return taskList;
}
//放任务的结果，从业务应用角度来说，保证最终一致性即可，不需要对方法加锁.
public void addTaskResult(TaskResult<R> result,CheckJobProcesser checkJob) {
if (TaskResultType.Success.equals(result.getResultType())) {
successCount.incrementAndGet();
}
taskDetailQueue.addLast(result);
taskProcesserCount.incrementAndGet();
//当所有任务结束后，将当前的JobInfo类放入延时队列
if(taskProcesserCount.get()==jobLength) {
checkJob.putJob(jobName, expireTime);
}
}
}
3.4 框架主体类
- 将工作类JobInfo注册到ConcurrentHashMap<String, JobInfo<?>>中
- 将任务放入BlockingQueue<Runnable>中
- 将工作类JobInfo对应的任务处理封装在线程中，然后用线程池调用，每一个线程对应一个工作任务
- 根据任务所属的JobInfo类型，在ConcurrentHashMap获取之前注册的JobInfo，然后用这个工作类处理当前任务
- 改JobInfo类型的所有任务结果存储在JobInfo的LinkedBlockingDeque<TaskResult<R>>结果队列中
/**
* 框架的主体类，也是调用者主要使用的类
*/
public class PendingJobPool {
//保守估计
private static final int THREAD_COUNTS =
Runtime.getRuntime().availableProcessors();
//任务队列
private static BlockingQueue<Runnable> taskQueue
= new ArrayBlockingQueue<>(5000);
//线程池，固定大小，有界队列
private static ExecutorService taskExecutor =
new ThreadPoolExecutor(THREAD_COUNTS, THREAD_COUNTS, 60,
TimeUnit.SECONDS, taskQueue);
//job的存放容器
private static ConcurrentHashMap<String, JobInfo<?>> jobInfoMap
= new ConcurrentHashMap<>();
private static CheckJobProcesser checkJob
= CheckJobProcesser.getInstance();
public static Map<String, JobInfo<?>> getMap(){
return jobInfoMap;
}
//单例模式------
private PendingJobPool() {}
private static class JobPoolHolder{
public static PendingJobPool pool = new PendingJobPool();
}
public static PendingJobPool getInstance() {
return JobPoolHolder.pool;
}
//单例模式------
//对工作中的任务进行包装，提交给线程池使用，并处理任务的结果，写入缓存以供查询
private static class PendingTask<T,R> implements Runnable{
private JobInfo<R> jobInfo;
private T processData;
public PendingTask(JobInfo<R> jobInfo, T processData) {
super();
this.jobInfo = jobInfo;
this.processData = processData;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public void run() {
R r = null;
ITaskProcesser<T,R> taskProcesser =
(ITaskProcesser<T, R>) jobInfo.getTaskProcesser();
TaskResult<R> result = null;
try {
//调用业务人员实现的具体方法
result = taskProcesser.taskExecute(processData);
//要做检查，防止开发人员处理不当
if (result == null) {
result = new TaskResult<R>(TaskResultType.Exception, r,
"result is null");
}
if (result.getResultType() == null) {
if (result.getReason() == null) {
result = new TaskResult<R>(TaskResultType.Exception, r, "reason is null");
} else {
result = new TaskResult<R>(TaskResultType.Exception, r,
"result is null,but reason:" + result.getReason());
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
result = new TaskResult<R>(TaskResultType.Exception, r,
e.getMessage());
}finally {
jobInfo.addTaskResult(result,checkJob);
}
}
}
//根据工作名称检索工作
@SuppressWarnings("unchecked")
private <R> JobInfo<R> getJob(String jobName){
JobInfo<R> jobInfo = (JobInfo<R>) jobInfoMap.get(jobName);
if(null==jobInfo) {
throw new RuntimeException(jobName+"是个非法任务。");
}
return jobInfo;
}
//调用者提交工作中的任务
public <T,R> void putTask(String jobName,T t) {
JobInfo<R> jobInfo = getJob(jobName);
PendingTask<T,R> task = new PendingTask<T,R>(jobInfo,t);
taskExecutor.execute(task);
}
//调用者注册工作，如工作名，任务的处理器等等
public <R> void registerJob(String jobName,int jobLength,
ITaskProcesser<?, ?> taskProcesser,long expireTime) {
JobInfo<R> jobInfo = new JobInfo(jobName,jobLength,
taskProcesser,expireTime);
if (jobInfoMap.putIfAbsent(jobName, jobInfo)!=null) {
throw new RuntimeException(jobName+"已经注册了！");
}
}
//获得每个任务的处理详情
public <R> List<TaskResult<R>> getTaskDetail(String jobName){
JobInfo<R> jobInfo = getJob(jobName);
return jobInfo.getTaskDetail();
}
//获得工作的整体处理进度
public <R> String getTaskProgess(String jobName) {
JobInfo<R> jobInfo = getJob(jobName);
return jobInfo.getTotalProcess();
}
}
3.5 缓存类
将任务处理结果放入延时队列，超时则清除出缓存
/**
*
*类说明：任务完成后,在一定的时间供查询，之后为释放资源节约内存，需要定期处理过期的任务
*/
public class CheckJobProcesser {
private static DelayQueue<ItemVo<String>> queue
= new DelayQueue<ItemVo<String>>();//存放已完成任务等待过期的队列
//单例模式------
private CheckJobProcesser() {}
private static class ProcesserHolder{
public static CheckJobProcesser processer = new CheckJobProcesser();
}
public static CheckJobProcesser getInstance() {
return ProcesserHolder.processer;
}
//单例模式------
//处理队列中到期任务的实行
private static class FetchJob implements Runnable{
@Override
public void run() {
while(true) {
try {
//拿到已经过期的任务
ItemVo<String> item = queue.take();
String jobName = (String)item.getDate();
PendingJobPool.getMap().remove(jobName);
System.out.println(jobName+" is out of date,remove from map!");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/*任务完成后，放入队列，经过expireTime时间后，从整个框架中移除*/
public void putJob(String jobName,long expireTime) {
ItemVo<String> item = new ItemVo<String>(expireTime,jobName);
queue.offer(item);
System.out.println("Job["+jobName+"已经放入了过期检查缓存，过期时长："+expireTime);
}
static {
Thread thread = new Thread(new FetchJob());
thread.setDaemon(true);
thread.start();
System.out.println("开启任务过期检查守护线程................");
}
}
3.6 调用实现类
/**
*
*类说明：一个实际任务类，将数值加上一个随机数，并休眠随机时间
*/
public class MyTask implements ITaskProcesser<Integer,Integer> {
@Override
public TaskResult<Integer> taskExecute(Integer data) {
Random r = new Random();
int flag = r.nextInt(500);
SleepTools.ms(flag);
if(flag<=300) {//正常处理的情况
Integer returnValue = data.intValue()+flag;
return new TaskResult<Integer>(TaskResultType.Success,returnValue);
}else if(flag>301&&flag<=400) {//处理失败的情况
return new TaskResult<Integer>(TaskResultType.Failure,-1,"Failure");
}else {//发生异常的情况
try {
throw new RuntimeException("异常发生了！！");
} catch (Exception e) {
return new TaskResult<Integer>(TaskResultType.Exception,
-1,e.getMessage());
}
}
}
}
/**
*
*类说明：模拟一个应用程序，提交工作和任务，并查询任务进度
*/
public class AppTest {
private final static String JOB_NAME = "计算数值";
private final static int JOB_LENGTH = 1000;
//查询任务进度的线程
private static class QueryResult implements Runnable{
private PendingJobPool pool;
public QueryResult(PendingJobPool pool) {
super();
this.pool = pool;
}
@Override
public void run() {
int i=0;//查询次数
while(i<350) {
List<TaskResult<String>> taskDetail = pool.getTaskDetail(JOB_NAME);
if(!taskDetail.isEmpty()) {
System.out.println(pool.getTaskProgess(JOB_NAME));
System.out.println(taskDetail);
}
SleepTools.ms(100);
i++;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
MyTask myTask = new MyTask();
//拿到框架的实例
PendingJobPool pool = PendingJobPool.getInstance();
//注册job
pool.registerJob(JOB_NAME, JOB_LENGTH, myTask,1000*5);
Random r = new Random();
for(int i=0;i<JOB_LENGTH;i++) {
//依次推入Task
pool.putTask(JOB_NAME, r.nextInt(1000));
}
Thread t = new Thread(new QueryResult(pool));
t.start();
}
}
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