Java Academy · Урок

StructuredTaskScope

Запускайте подзадачи и объединяйте их результаты

«StructuredTaskScope» — бесплатный урок Java Academy на CoddyKit. Это урок 2 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения Java Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс Java Academy содержит 4 уроков всего.

Знакомство с StructuredTaskScope

StructuredTaskScope — основной программный интерфейс структурированного параллелизма. Вы открываете scope, создаёте подзадачи с помощью fork, вызываете join, чтобы дождаться их завершения, а затем читаете результаты.

Это функция предварительного просмотра, поэтому компилируйте и запускайте программу с --enable-preview.

Основной жизненный цикл

Каждое использование следует одному и тому же ритму из четырёх шагов:

Откройте scope в блоке try с ресурсами
Создайте с помощью fork одну или несколько подзадач, каждая из которых возвращает дескриптор Subtask
Вызовите join, чтобы дождаться завершения
Прочитайте результат каждой подзадачи через get()

Fork возвращает дескриптор

fork(Callable) немедленно запускает подзадачу в виртуальном потоке и возвращает объект Subtask. Нельзя вызывать его get(), пока не вернётся join().

Полный пример

Здесь две подзадачи выполняются параллельно. Обе должны завершиться до того, как мы прочитаем результаты. Используется ShutdownOnFailure — встроенная политика.

import java.util.concurrent.StructuredTaskScope;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
            var name = scope.fork(() -> "Grace");
            var count = scope.fork(() -> 3);
            scope.join();
            scope.throwIfFailed();
            System.out.println(name.get() + " placed " + count.get() + " orders");
        }
    }
}

Сначала join, затем get

Порядок вызовов строго определён: fork, затем join, затем get. Вызов get() для подзадачи до завершения join() приводит к исключению IllegalStateException.

Именно это правило сохраняет структурированное время жизни.

Состояния подзадачи

После join() каждая подзадача сообщает своё state():

SUCCESS с результатом из get()
FAILED с исключением из exception()
UNAVAILABLE, если она так и не завершилась

Множество подзадач

Вы можете создавать сколько угодно подзадач; каждая получает собственный виртуальный поток. Так выполняется разветвление пакета независимых вызовов.

import java.util.*;
import java.util.concurrent.StructuredTaskScope;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
            List<StructuredTaskScope.Subtask<Integer>> tasks = new ArrayList<>();
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                final int n = i;
                tasks.add(scope.fork(() -> n * n));
            }
            scope.join();
            scope.throwIfFailed();
            int total = tasks.stream().mapToInt(StructuredTaskScope.Subtask::get).sum();
            System.out.println("Sum of squares 1..5 = " + total);
        }
    }
}

scope владеет потоками

scope реализует AutoCloseable. Когда блок try завершается, close() гарантирует завершение каждого потока подзадачи. Утечки невозможны.

Поэтому его всегда используют внутри блока try с ресурсами.

Встроенные политики

JDK поставляется с двумя готовыми политиками завершения:

ShutdownOnFailure: отменить остальные подзадачи, если какая-либо подзадача завершилась с ошибкой
ShutdownOnSuccess: отменить остальные подзадачи после успешного завершения одной из них

Также можно создать подкласс StructuredTaskScope для реализации собственной логики.

Вызов join из того же потока

Только поток, открывший scope, может создавать в нём подзадачи и вызывать join. Подзадачи принадлежат своему scope, что сохраняет корректную структуру дерева.

Флаги компиляции и запуска

Поскольку этот программный интерфейс является функцией предварительного просмотра, собирайте программу с помощью:

javac --release 21 --enable-preview Main.java
java --enable-preview Main

Без этого флага возникает ошибка компиляции или выполнения.

Быстрая проверка

Вспомните обязательный порядок вызовов.

Итоги

Вы изучили программный интерфейс StructuredTaskScope:

Открыть в блоке try с ресурсами, выполнить fork, join, а затем get
Каждая подзадача выполняется в собственном виртуальном потоке
scope гарантирует завершение всех подзадач до закрытия
Требуется --enable-preview

Далее: подробное изучение политик завершения при ошибке и при успехе.

Часто задаваемые вопросы

Урок «StructuredTaskScope» бесплатный?

Да — полный текст урока «StructuredTaskScope» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс Java Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс Java Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «StructuredTaskScope»?

Запускайте подзадачи и объединяйте их результаты Ты практикуешь Java Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать Java Academy?

Предыдущий опыт не требуется. Java Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 2 из 4.

Сколько времени занимает урок «StructuredTaskScope»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке Java Academy?

Да. Каждый урок Java Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

← Назад к Java Academy