Executors – tworzymy własną pulę wątków

Podczas tworzenia zadań asynchronicznych możemy wskazać własną pulę wątków. Takie rozwiązanie jest lepsze niż operowanie na domyślnej puli wątków, ponieważ pozwala nam kontrolować jej parametry. Java dostarcza przyjazny mechanizm Executors, który umożliwia tworzenie puli wątków.

Executors

Aby ułatwić tworzenie wątków, od Javy 1.5 pojawiła się klasa Executors, która posiada metody statyczne do tworzeni puli wątków.

Pojedynczy wątek

Metodą ułatwiającą stworzenie nowego, pojedynczego wątku jest newSingleThreadExecutor:

Executors.newSingleThreadExecutor()

Określona ilość

Jeśli potrzebujemy pulę wątków o określonej wielkości możemy wykorzystać metodę newFixedThreadPool, która jako parametr przyjmuje ilość wątków:

Executors.newFixedThreadPool(int numberOfThreads)

Bierz ile chcesz

Kolejną ciekawą pulą wątków jest newCachedThreadPool. Jest to pula, która nie ma określonego rozmiaru. Jeśli potrzebuje ona kolejnych wątków, po prostu je tworzy. Jeśli któryś z wątków zakończył swoją prace, będzie on użyty ponownie. Jeśli jakiś wątek jest “bezrobotny” powyżej 60 sekund, jest zamykany i usuwany z puli. Dzięki temu mamy pewność, iż w odpowiedni sposób wykorzystujemy zasoby. Pula ta idealnie nadaje się do krótkich zadań, ponieważ nowe wątki nie są tworzone, a jedynie reużywane z istniejącej już puli:

Executors.newCachedThreadPool()

Uruchom później

Jeśli istnieje powód, dla którego chcemy odpalić nasze zadania z opóźnieniem, możemy zastosować metodę newScheduledThreadPool, która jako parametr przyjmuje ilość wątków, a w wyniku zwraca ScheduledExecutorService :

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);
ScheduledFuture<String> schedule = scheduledExecutorService.schedule(myTask, 10, TimeUnit.SECONDS);
schedule.get(); // result after 10 seconds

Nowa abstrakcja dla ForkJoinPool

Nowością od Javy 8 jest metoda do tworzenia puli wątków newWorkStealingPool.

Executors.newWorkStealingPool()

Jest to pula, która korzysta z algorytmu work-stealing. Algorytm ten rozdziela pracę na mniejsze podzadania, które trafiają na kolejkę. Podzadania te wykonywane są w innych wątkach, które jak skończą swoją pracę, “kradną” pracę innych wątków z kolejki i ją wykonują. Jeśli zastanowimy się na sposobem działania tej puli wątków od razu na myśl przychodzi nam ForkJoinPool. Dobrze, sprawdźmy więc implementację:

/**
 * Creates a work-stealing thread pool using all
 * {@link Runtime#availableProcessors available processors}
 * as its target parallelism level.
 * @return the newly created thread pool
 * @see #newWorkStealingPool(int)
 * @since 1.8
 */
public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
    return new ForkJoinPool
        (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
         ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
         null, true);
}

Rzeczywiście, pod spodem pula ta korzysta z ForkJoinPool, jednakże dostarcza nam o wiele bardziej przyjazne API do tworzenia puli takiego rodzaju. Pulę tę warto stosować wtedy, gdy mamy do wykonania pracę, którą można łatwo podzielić na mniejsze podzadania.

ThreadFactory

Większość metod fabrykujących występuje w dwóch wersjach, podstawowej opisanej powyżej oraz wersji, która przyjmuje ThreadFactory. Więcej o ThreadFactory można przeczytać w moim poprzednim artykule.