是否可以为Java 8并行流指定一个自定义线程池?我到处都找不到。

假设我有一个服务器应用程序,我想使用并行流。但是这个应用程序很大,而且是多线程的,所以我想对它进行划分。我不希望在来自另一个模块的applicationblock任务的一个模块中运行缓慢的任务。

如果我不能为不同的模块使用不同的线程池,这意味着我不能在大多数实际情况下安全地使用并行流。

试试下面的例子。有一些CPU密集型任务在单独的线程中执行。 任务利用并行流。第一个任务中断,因此每一步花费1秒(通过线程睡眠模拟)。问题是其他线程卡住,等待中断的任务完成。这是一个虚构的例子,但是想象一下servlet应用程序和某人向共享fork连接池提交了一个长时间运行的任务。

public class ParallelTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

        es.execute(() -> runTask(1000)); //incorrect task
        es.execute(() -> runTask(0));
        es.execute(() -> runTask(0));
        es.execute(() -> runTask(0));
        es.execute(() -> runTask(0));
        es.execute(() -> runTask(0));


        es.shutdown();
        es.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS);
    }

    private static void runTask(int delay) {
        range(1, 1_000_000).parallel().filter(ParallelTest::isPrime).peek(i -> Utils.sleep(delay)).max()
                .ifPresent(max -> System.out.println(Thread.currentThread() + " " + max));
    }

    public static boolean isPrime(long n) {
        return n > 1 && rangeClosed(2, (long) sqrt(n)).noneMatch(divisor -> n % divisor == 0);
    }
}

当前回答

我使实用工具方法并行运行任务与参数定义最大线程数。

public static void runParallel(final int maxThreads, Runnable task) throws RuntimeException {
    ForkJoinPool forkJoinPool = null;
    try {
        forkJoinPool = new ForkJoinPool(maxThreads);
        forkJoinPool.submit(task).get();
    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } finally {
        if (forkJoinPool != null) {
            forkJoinPool.shutdown();
        }
    }
}

它创建了最大线程数的ForkJoinPool,并在任务完成(或失败)后关闭它。

用法如下:

final int maxThreads = 4;
runParallel(maxThreads, () -> 
    IntStream.range(1, 1_000_000).parallel()
            .filter(PrimesPrint::isPrime)
            .boxed().collect(Collectors.toList()));

其他回答

要测量实际使用的线程数,可以检查Thread.activeCount():

    Runnable r = () -> IntStream
            .range(-42, +42)
            .parallel()
            .map(i -> Thread.activeCount())
            .max()
            .ifPresent(System.out::println);

    ForkJoinPool.commonPool().submit(r).join();
    new ForkJoinPool(42).submit(r).join();

这可以在4核CPU上产生如下输出:

5 // common pool
23 // custom pool

如果没有.parallel(),它会给出:

3 // common pool
4 // custom pool

注意: JDK 10中似乎实现了一个修复,以确保自定义线程池使用预期的线程数量。

自定义ForkJoinPool中的并行流执行应该遵循并行性 https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-8190974

实际上,在特定的fork-join池中执行并行操作是有技巧的。如果您将其作为fork-join池中的任务执行,则它将停留在那里,而不使用公共池。

final int parallelism = 4;
ForkJoinPool forkJoinPool = null;
try {
    forkJoinPool = new ForkJoinPool(parallelism);
    final List<Integer> primes = forkJoinPool.submit(() ->
        // Parallel task here, for example
        IntStream.range(1, 1_000_000).parallel()
                .filter(PrimesPrint::isPrime)
                .boxed().collect(Collectors.toList())
    ).get();
    System.out.println(primes);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    throw new RuntimeException(e);
} finally {
    if (forkJoinPool != null) {
        forkJoinPool.shutdown();
    }
}

这个技巧基于ForkJoinTask。安排在当前任务运行的池中异步执行这个任务,如果适用,或者使用ForkJoinPool.commonPool(),如果不是inForkJoinPool()"

除了在你自己的forkJoinPool中触发并行计算之外,你还可以将这个forkJoinPool传递给CompletableFuture。像下面这样的async方法:

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(2);
CompletableFuture<List<Integer>> primes = CompletableFuture.supplyAsync(() ->
    //parallel task here, for example
    range(1, 1_000_000).parallel().filter(PrimesPrint::isPrime).collect(toList()), 
    forkJoinPool
);

我尝试了自定义ForkJoinPool,如下所示来调整池的大小:

private static Set<String> ThreadNameSet = new HashSet<>();
private static Callable<Long> getSum() {
    List<Long> aList = LongStream.rangeClosed(0, 10_000_000).boxed().collect(Collectors.toList());
    return () -> aList.parallelStream()
            .peek((i) -> {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                ThreadNameSet.add(threadName);
            })
            .reduce(0L, Long::sum);
}

private static void testForkJoinPool() {
    final int parallelism = 10;

    ForkJoinPool forkJoinPool = null;
    Long result = 0L;
    try {
        forkJoinPool = new ForkJoinPool(parallelism);
        result = forkJoinPool.submit(getSum()).get(); //this makes it an overall blocking call

    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (forkJoinPool != null) {
            forkJoinPool.shutdown(); //always remember to shutdown the pool
        }
    }
    out.println(result);
    out.println(ThreadNameSet);
}

下面的输出显示池使用的线程比默认的4个要多。

50000005000000
[ForkJoinPool-1-worker-8, ForkJoinPool-1-worker-9, ForkJoinPool-1-worker-6, ForkJoinPool-1-worker-11, ForkJoinPool-1-worker-10, ForkJoinPool-1-worker-1, ForkJoinPool-1-worker-15, ForkJoinPool-1-worker-13, ForkJoinPool-1-worker-4, ForkJoinPool-1-worker-2]

但实际上有一个奇怪的地方,当我试图使用ThreadPoolExecutor实现相同的结果时,如下所示:

BlockingDeque blockingDeque = new LinkedBlockingDeque(1000);
ThreadPoolExecutor fixedSizePool = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 60, TimeUnit.SECONDS, blockingDeque, new MyThreadFactory("my-thread"));

但我失败了。

它只会在一个新的线程中启动并行流,然后其他一切都是一样的,这再次证明并行流将使用ForkJoinPool来启动它的子线程。