Лекция для сотрудников фирмы Soft-logic, проведенная 25.12.2014. В ходе лекции рассматривались следующие ключевые моменты: 1. Постановка проблемы. Паттерн пул потоков - Проблема производительности - Описание паттерна в общем виде - Основные два подхода к запуску задач - Три стратегии организации пулов потоков 2. Интерфейсы и классы взаимодействия с пулами потоков - Интерфейсы ExecutorService, ScheduledExecutorService - Реализации ThreadPoolExecutor, ScheduledThreadPoolExecutor - Интерфейсы Runnable, Callable<v>,Future<v>, RunnableFuture<v> 3. Фабрика пулов Executors - CachedThreadPool - SingleThreadExecutor - FixedThreadPool - ThreadScheduledExecutor - WorkStealingPool 4. Классы задач - ForkJoinTask, RecursiveTask, RecursiveAction - CompletableFuture<v> 5. ForkJoinPool - Особенности производительности - Общий пул ява машины

1. Накрайников Олег
uchonyy@gmail.com
Java 8. Thread Pools
Java. The well-known and not well-known

2. Пролог. Java Concurrency Timeline
JDK 1.0
- JMM
- Synchronizers
- Thread
JDK 1.2
- Collections
Doug Lea
- Concurrency
package
JDK 1.6
- Deques
JDK 1.7
- ForkJoin
Pool
JDK 1.8
- java.util.
concurrent
JDK 1.5
-JMM
-java.util.
concurrent
1996 1997 1998 2004 2011 20142006

3. Пролог. Пакет java.util.concurrent.*
Executors
AtomicsLocks Synchronizers
QueuesConcurrent collections

4. О чем поговорим сегодня
▪ Что такое пул потоков и для чего он нужен
▪ Интерфейсы и классы взаимодействия с пулами
потоков
▪ Фабрика пулов Executors
▪ Классы задач
▪ ForkJoinPool

5. Паттерн Thread pool
Thread PoolJob providers
Task Task Task Task
Job Queue
Task
Worker
Worker
Worker
Worker
Submiter
Submiter
Submiter

6. Job providers. Две стратегии
Создание задачиПередача задания
1. Создаем задачу, которое содержит в
себе задание
2. Сообщаем задаче, что ей необходимо
выполниться
1. Создаем задание – блок кода для,
которой должен быть выполнен
асинхронно.
2. Передаем созданное задание
исполнителю

7. Стратегии построения Thread pool
1. Work arbitrage: общий арбитр, разделяющий задачи.
Например обычная blocking queue
2. Work dealing: у каждого свой набор задач,
перегруженные потоки отдают свои задачи на сторону
3. Work stealing: у каждого свой набор задач, свободные
потоки «крадут» задачи у перегруженных потоков

8. Work arbitrage
1. Direct handoffs: напрямую передаем задание
свободному работнику, либо конструируем новый
2. Unbounded queues: задание попадает в очередь, из
которой свободные работники забирают задания.
Очередь не ограничена, число работников
фиксированное
3. Bounded queues: задание попадает в очередь, из
которой свободные работники забирают задания.
Очередь и число работников ограничены

9. Интерфейсы пулов
Executor
ExecutorService
ScheduledExecutorService

10. ThreadPoolExecutor
Реализации пулов
ScheduledThreadPoolExecutor

11. Реализации заданий

12. Получение результата. Паттерн
Future
Future<V>

13. Executors
Метод Описание
Executors.newCachedThreadPool() Core=0, Max = Integer.MAX_VALUE, AliveTime = 60 sec, Queue =
SynchronousQueue
Executors.newFixedThreadPool(int n) Core=n, Max = n, AliveTime = 0 sec, Queue = LinkedBlockingQueue
Executors.newSingleThreadExecutor() Core=1, Max = 1, AliveTime = 0 sec, Queue = LinkedBlockingQueue
Executors.newScheduledThreadPool(int n) Core=n, Max = Integer.MAX_VALUE, AliveTime = 0 sec, Queue =
DelayedWorkQueue
Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() Core=1, Max = 1, AliveTime = 0 sec, Queue = DelayedWorkQueue
Executors.newWorkStealingPool()
Executors.newWorkStealingPool(int n)
parallelism = Runtime.getRuntime().availableProcessors()
parallelism = n

14. Классы задач. RecursiveTask<V>

15. Классы задач. RecursiveAction

16. Классы задач. CompletableFuture<V>
Sync Async Sync Async

17. ForkJoinPool
Все потоки ждут на join() пока выполнится один
Или вообще оказывается, что очередную задачу
некому выполнить
join()
join()
join()
join()
join()
join()
join()
join()
join()
join()

18. ForkJoinPool
1. Собственный пул: ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool(int n);
2. Общий пул: ForkJoinPool.commonPool() ;
• extends ExecutorService
• принимает на исполнение Runnable, Callable, ForkJoinTask
• внешне взаимодействие выглядит как с обычным пулом
Получить:

19. ForkJoinPool
………..
Worker queues
Submiters queues
………..
head tail
head tail
Worker
Other
workers
Submiters

20. ForkJoinPool. Производительность

21. Использованные источники
▪ Обзор java.util.concurrent.*
[http://habrahabr.ru/company/luxoft/blog/157273/]
▪ Дмитрий Чуйко — Новинки в java.util.concurrent
[https://www.youtube.com/watch?v=aMQJnigGvfY&list=PLVe-
2wcL84b8T9aw7AaAj-Kir3CKABg55]
▪ Алексей Шипилёв — ForkJoinPool в Java 8
[https://www.youtube.com/watch?v=t0dGLFtRR9c&list=PLVe-
2wcL84b8T9aw7AaAj-Kir3CKABg55]
▪ Кей С. Хорстманн – Java SE 8. Вводный курс

22. Использованные источники
▪ Basic Java 7 Fork/Join Benchmark
[http://joerglenhard.wordpress.com/2011/09/28/basic-java-7-
forkjoin-benchmark/]
▪ Путеводитель по методам класса
java.util.concurrent.CompletableFuture
[http://habrahabr.ru/post/213319/]

23. Спасибо за внимание!