假设有一个系统有时需要将文件复制到几个位置，但是这种方式在响应能力至关重要的情况下。 换句话说，如果由于某种原因文件系统过载，而我们无法在不到一秒钟的时间内写入文件，它应该放弃。

ExecutorService是一项非常方便的工作工具。 您可以轻松地将其用于并行执行多个任务（每个任务都写入不同的文件系统）。 Yuo还可以告诉它在超时后放弃，它将为您打断他们。 完美，正是我们所需要的。

脚手架看起来像这样：

void testCopy() throws Exception {ThreadPoolExecutor exec = (ThreadPoolExecutor) Executors.newCachedThreadPool();final long start = System.currentTimeMillis();Callable<Object> task = new Callable<Object>() {@Overridepublic Object call() throws Exception {try {copy("a.bin", "b.bin");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("Call really finished after: "+ (System.currentTimeMillis() - start));return null;}};Collection<Callable<Object>> taskWrapper = Arrays.asList(task);List<Future<Object>> futures = exec.invokeAll(taskWrapper, 50,TimeUnit.MILLISECONDS);System.out.println("invokeAll finished after: "+ (System.currentTimeMillis() - start));System.out.println("Future.isCancelled? "+ futures.get(0).isCancelled());Thread.sleep(20);System.out.println("Threads still active: " + exec.getActiveCount());
}

为了在低负载的运行状况良好的系统上模拟对超时的响应，我使用了100 MB的文件并且超时非常短。 任务总是超时，我的系统无法在50毫秒内复制100 MB。

我期望得到以下结果：

1. 大约50毫秒后， invokeAll完成。
2. Future.isCancelled? 是真的。
3. 活动线程计数为0。通过睡眠可以消除某些边缘情况。 长话短说，它为复制功能提供了一些时间来检测中断。
4. 通话大约在50毫秒后真正完成。 这非常重要，我绝对不希望取消任务后继续执行IO操作。 在较高的负载下，这会导致过多的线程卡在虚假的IO中。

以防万一，这些测试是在64位Windows 7上的Oracle 1.6 JVM上运行的。

解决方案1：流复制

第一次尝试可能很简单–使用带有缓冲区和经典IO的循环，如下所示：

private void copy(String in, String out) throws Exception {FileInputStream fin = new FileInputStream(in);FileOutputStream fout = new FileOutputStream(out);byte[] buf = new byte[4096];int read;while ((read = fin.read(buf)) > -1) {fout.write(buf, 0, read);}fin.close();fout.close();
}

这就是所有流行的流复制库做的，包括IOUtils Apache的共享和ByteStreams番石榴。

它也不幸地失败了：

invokeAll finished after: 53
Future.isCancelled? true
Threads still active: 1
Call really finished after: 338

原因很明显：在循环中或任何地方都不检查线程中断状态，因此线程可以正常继续。

解决方案2：通过复制检查流是否中断

让我们解决这个问题！ 一种方法是：

while ((read = fin.read(buf)) > -1) {fout.write(buf, 0, read);if (Thread.interrupted()) {throw new IOException("Thread interrupted, cancelling");}
}

现在可以正常工作了，打印：

invokeAll finished after: 52
java.io.IOException: Thread interrupted, cancellingat TransferTest.copyInterruptingStream(TransferTest.java:75)at TransferTest.access$0(TransferTest.java:66)at TransferTest$1.call(TransferTest.java:25)at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)Future.isCancelled? trueat java.lang.Thread.run(Thread.java:662)Call really finished after: 53
Threads still active: 0

很好，但是我觉得不满意。 它看起来很脏，我对自己的IO库中的这段代码并不特别满意。 必须有更好的方法，这将我们带到……

解决方案3：带传输的NIO

NIO具有这个不错的功能，它实际上尊重线程中断。 如果在线程中断后尝试读取或写入通道，则会收到ClosedByInterruptException 。

那正是我所需要的。 由于某种原因，我还在StackOverflow上阅读了以下答案 ：

“如果不需要，请不要使用缓冲区。 如果目标是其他磁盘或NIC，为什么还要复制到内存？ 对于较大的文件，确保的延迟是不平凡的。 （…）使用FileChannel.transferTo()或FileChannel.transferFrom() 。 此处的主要优势在于，JVM使用操作系统对DMA（直接内存访问）的访问（如果存在）。 （这取决于实现，但是在通用CPU上使用现代的Sun和IBM版本是不错的选择。）发生的情况是，数据直接通过/从磁盘，到总线，再到目的地……直接通过RAM传递任何电路或CPU。”

太好了，让我们做吧！

private void copy(String in, String out) throws Exception {FileChannel fin = new FileInputStream(in).getChannel();FileChannel fout = new FileOutputStream(out).getChannel();fout.transferFrom(fin, 0, new File(in).length());fin.close();fout.close();
}

输出：

invokeAll finished after: 52
Future.isCancelled? true
Threads still active: 1
java.nio.channels.ClosedByInterruptExceptionat java.nio.channels.spi.AbstractInterruptibleChannel.end(AbstractInterruptibleChannel.java:184)at sun.nio.ch.FileChannelImpl.size(FileChannelImpl.java:304)at sun.nio.ch.FileChannelImpl.transferFrom(FileChannelImpl.java:587)at TransferTest.copyNioTransfer(TransferTest.java:91)at TransferTest.access$0(TransferTest.java:87)at TransferTest$1.call(TransferTest.java:27)at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)
Call really finished after: 146

我要做的只是简单地调用transferFrom 。 非常简洁，并承诺会从硬件和操作系统中获得如此多的支持……但是，请稍等一下，为什么要花146毫秒？ 我的意思是，146毫秒比第一次测试中的338毫秒快得多，但是我希望它在50毫秒后终止。

让我们在大约1.5 GB的更大文件上重复测试：

invokeAll finished after: 9012
Future.isCancelled? true
Threads still active: 1
java.nio.channels.ClosedByInterruptExceptionat java.nio.channels.spi.AbstractInterruptibleChannel.end(AbstractInterruptibleChannel.java:184)(...)
Call really finished after: 9170

那有多可怕？ 这可能是可能发生的最糟糕的事情：

• 任务未及时中断。 9秒太长了，我预计约为50毫秒。
• 在整个操作过程中（9秒）， invokeAll被阻止。 我勒个去？

解决方案4 –带缓冲的NIO

事实证明，我确实需要一些缓冲。 让我们尝试一下：

private void copyNioBuffered(String in, String out) throws Exception {FileChannel fin = new FileInputStream(in).getChannel();FileChannel fout = new FileOutputStream(out).getChannel();ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(4096);while (fin.read(buff) != -1 || buff.position() > 0) {buff.flip();fout.write(buff);buff.compact();}fin.close();fout.close();
}

输出：

invokeAll finished after: 52
Future.isCancelled? true
java.nio.channels.ClosedByInterruptExceptionat java.nio.channels.spi.AbstractInterruptibleChannel.end(AbstractInterruptibleChannel.java:184)at sun.nio.ch.FileChannelImpl.write(FileChannelImpl.java:203)at TransferTest.copyNioBuffered(TransferTest.java:105)at TransferTest.access$0(TransferTest.java:98)at TransferTest$1.call(TransferTest.java:29)at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)
Call really finished after: 55
Threads still active: 0

现在正是我所需要的。 它本身就考虑到中断，因此我不需要整个IO实用程序进行那些繁琐的检查。 怪癖：不同类型的渠道

如果我的IO实用程序仅用于复制按名称获取的文件，如下所示：

static public void copy(String source, String destination)

…然后很容易为NIO重写方法。

但是，如果它是在流上运行的更通用的签名，该怎么办？

static public void copy(InputStream source, OutputStream destination)

NIO有一个Channels实用程序，它具有非常有用的方法，例如：

public static ReadableByteChannel newChannel(InputStream in)
public static WritableByteChannel newChannel(OutputStream out)

因此，似乎我们可以使用此帮助程序包装流并从可中断的NIO API中受益。 在我们查看源代码之前：

public static WritableByteChannel newChannel(final OutputStream out) {if (out == null) {throw new NullPointerException();}if (out instanceof FileOutputStream &&FileOutputStream.class.equals(out.getClass())) {return ((FileOutputStream)out).getChannel();}return new WritableByteChannelImpl(out);
}private static class WritableByteChannelImplextends AbstractInterruptibleChannel // Not really interruptibleimplements WritableByteChannel
{
// ... Ignores interrupts completely

小心！ 如果您的流是文件流，它们将是可中断的。 否则，您很不走运–它只是一个愚蠢的包装器，更像是API兼容性的适配器。 假设杀死，总是检查源头。

参考： IO与NIO – 松鼠博客上来自我们JCG合作伙伴 Konrad Garus的中断，超时和缓冲区 。