Java: Belirli bir kuyruk boyutundan sonra gönderimi engelleyen ExecutorService

Tek bir iş parçacığının paralel olarak gerçekleştirilebilen G / Ç yoğun görevler ürettiği bir çözümü kodlamaya çalışıyorum. Her görevin önemli bellek içi verileri vardır. Bu yüzden, bir anda bekleyen görevlerin sayısını sınırlayabilmek istiyorum.

ThreadPoolExecutor'ı şu şekilde oluşturursam:

    ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(numWorkerThreads, numWorkerThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>(maxQueue));

Ardından, sıra dolduğunda ve tüm iş parçacıkları meşgul olduğunda executor.submit(callable)atar RejectedExecutionException.

executor.submit(callable)Kuyruk dolu ve tüm iş parçacıkları meşgul olduğunda blok yapmak için ne yapabilirim ?

DÜZENLEME : Denedim bu :

executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

Ve benim elde etmek istediğim etkiyi bir şekilde elde ediyor, ancak uygun olmayan bir şekilde (temelde reddedilen iş parçacıkları çağıran iş parçacığında çalıştırılır, bu nedenle bu, çağıran iş parçacığının daha fazlasını göndermesini engeller).

DÜZENLEME: (soruyu sorduktan 5 yıl sonra)

Bu soruyu ve cevaplarını okuyan herkese, lütfen kabul edilen yanıtı tek bir doğru çözüm olarak almayın. Lütfen tüm cevapları ve yorumları okuyun.

Ben de aynı şeyi yaptım. İşin püf noktası, offer () yönteminin gerçekten bir put () olduğu bir BlockingQueue oluşturmaktır. (İstediğiniz temel BlockingQueue uygulamasını kullanabilirsiniz).

public class LimitedQueue<E> extends LinkedBlockingQueue<E> 
{
    public LimitedQueue(int maxSize)
    {
        super(maxSize);
    }

    @Override
    public boolean offer(E e)
    {
        // turn offer() and add() into a blocking calls (unless interrupted)
        try {
            put(e);
            return true;
        } catch(InterruptedException ie) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        return false;
    }

}

Bunun yalnızca iş parçacığı havuzu için işe yaradığını unutmayın, burada corePoolSize==maxPoolSizeçok dikkatli olun (yorumlara bakın).

İşte sonunda bunu nasıl çözdüm:

(not: bu çözüm, Çağrılabilir'i gönderen iş parçacığını engeller, bu nedenle RejectExecutionException'ın atılmasını engeller)

public class BoundedExecutor extends ThreadPoolExecutor{

    private final Semaphore semaphore;

    public BoundedExecutor(int bound) {
        super(bound, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());
        semaphore = new Semaphore(bound);
    }

    /**Submits task to execution pool, but blocks while number of running threads 
     * has reached the bound limit
     */
    public <T> Future<T> submitButBlockIfFull(final Callable<T> task) throws InterruptedException{

        semaphore.acquire();            
        return submit(task);                    
    }


    @Override
    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        super.afterExecute(r, t);

        semaphore.release();
    }
}

Şu anda kabul edilen cevabın potansiyel olarak önemli bir sorunu vardır - bu, ThreadPoolExecutor.execute'un davranışını değiştirir, öyle ki bir a sahipseniz corePoolSize < maxPoolSize, ThreadPoolExecutor mantığı çekirdeğin ötesine asla ek işçi eklemeyecektir.

Gönderen ThreadPoolExecutor .Execute (Runnable):

    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        int recheck = ctl.get();
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            reject(command);
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            addWorker(null, false);
    }
    else if (!addWorker(command, false))
        reject(command);

Spesifik olarak, bu son 'else' bloğu asla vurulmayacaktır.

Daha iyi bir alternatif, OP'nin halihazırda yaptığı şeye benzer bir şey yapmaktır - aynı mantığı yapmak için bir RedExecutionHandler kullanın put:

public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
    try {
        if (!executor.isShutdown()) {
            executor.getQueue().put(r);
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
        throw new RejectedExecutionException("Executor was interrupted while the task was waiting to put on work queue", e);
    }
}

Yorumlarda belirtildiği gibi ( bu yanıta atıfta bulunularak) bu yaklaşımda dikkat edilmesi gereken bazı şeyler vardır :

1. Eğer corePoolSize==0, o zaman havuzdaki tüm iş parçacıklarının görev görünür olmadan önce ölebileceği bir yarış koşulu varsa
2. Kuyruk görevlerini saran (uygulanamaz ThreadPoolExecutor) bir uygulama kullanmak , işleyici de aynı şekilde sarmadığı sürece sorunlara neden olacaktır.

Bu kavramları akılda tutarak, bu çözüm çoğu tipik ThreadPoolExecutors için işe yarayacak ve durumu düzgün bir şekilde ele alacaktır corePoolSize < maxPoolSize.

Bunun eski bir soru olduğunu biliyorum, ancak benzer bir sorunla yeni görevler oluşturmanın çok hızlı olması ve çok fazla sayıda OutOfMemoryError oluşmasının nedeni mevcut görevin yeterince hızlı tamamlanmamasıydı.

Benim durumumda Callablesgönderilir ve sonuca ihtiyacım var, bu nedenle tüm Futuresiade edilenleri saklamam gerekiyor executor.submit(). Benim çözümüm, maksimum boyutta bir Futuresiçine koymaktı BlockingQueue. Bu sıra dolduktan sonra, bazıları tamamlanana kadar başka görev oluşturulmaz (öğeler kuyruktan kaldırılır). Sözde kodda:

final ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numWorkerThreads);
final LinkedBlockingQueue<Future> futures = new LinkedBlockingQueue<>(maxQueueSize);
try {   
    Thread taskGenerator = new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            while (reader.hasNext) {
                Callable task = generateTask(reader.next());
                Future future = executor.submit(task);
                try {
                    // if queue is full blocks until a task
                    // is completed and hence no future tasks are submitted.
                    futures.put(compoundFuture);
                } catch (InterruptedException ex) {
                    Thread.currentThread().interrupt();         
                }
            }
        executor.shutdown();
        }
    }
    taskGenerator.start();

    // read from queue as long as task are being generated
    // or while Queue has elements in it
    while (taskGenerator.isAlive()
                    || !futures.isEmpty()) {
        Future compoundFuture = futures.take();
        // do something
    }
} catch (InterruptedException ex) {
    Thread.currentThread().interrupt();     
} catch (ExecutionException ex) {
    throw new MyException(ex);
} finally {
    executor.shutdownNow();
}

Benzer bir sorunu yaşadım ve bunu beforeExecute/afterExecutekancaları kullanarak uyguladım ThreadPoolExecutor:

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * Blocks current task execution if there is not enough resources for it.
 * Maximum task count usage controlled by maxTaskCount property.
 */
public class BlockingThreadPoolExecutor extends ThreadPoolExecutor {

    private final ReentrantLock taskLock = new ReentrantLock();
    private final Condition unpaused = taskLock.newCondition();
    private final int maxTaskCount;

    private volatile int currentTaskCount;

    public BlockingThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,
            long keepAliveTime, TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue, int maxTaskCount) {
        super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue);
        this.maxTaskCount = maxTaskCount;
    }

    /**
     * Executes task if there is enough system resources for it. Otherwise
     * waits.
     */
    @Override
    protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) {
        super.beforeExecute(t, r);
        taskLock.lock();
        try {
            // Spin while we will not have enough capacity for this job
            while (maxTaskCount < currentTaskCount) {
                try {
                    unpaused.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    t.interrupt();
                }
            }
            currentTaskCount++;
        } finally {
            taskLock.unlock();
        }
    }

    /**
     * Signalling that one more task is welcome
     */
    @Override
    protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
        super.afterExecute(r, t);
        taskLock.lock();
        try {
            currentTaskCount--;
            unpaused.signalAll();
        } finally {
            taskLock.unlock();
        }
    }
}

Bu senin için yeterince iyi olmalı. Btw, orijinal uygulama görev boyutuna dayanıyordu çünkü bir görev diğerinden 100 kez daha büyük olabilirdi ve iki büyük görev göndermek kutuyu öldürüyordu, ancak birini büyük ve çok sayıda küçük çalıştırmak tamamdı. G / Ç yoğun görevleriniz kabaca aynı boyuttaysa, bu sınıfı kullanabilirsiniz, aksi takdirde bana bildirin ve boyuta dayalı uygulamaları yayınlayacağım.

PS Kontrol etmek istersiniz ThreadPoolExecutor javadoc'u . Doug Lea'nın nasıl kolayca özelleştirilebileceğiyle ilgili çok güzel bir kullanım kılavuzu.

Dekoratör modelini izleyen ve yürütülen görevlerin sayısını kontrol etmek için bir semafor kullanan bir çözüm uyguladım. Herhangi biriyle kullanabilirsiniz Executorve:

• Maksimum devam eden görevi belirtin
• Bir görev yürütme izni için beklenecek maksimum zaman aşımını belirtin (zaman aşımı geçerse ve herhangi bir izin alınmazsa, a RejectedExecutionExceptionatılır)

import static java.util.concurrent.TimeUnit.MILLISECONDS;

import java.time.Duration;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionException;
import java.util.concurrent.Semaphore;

import javax.annotation.Nonnull;

public class BlockingOnFullQueueExecutorDecorator implements Executor {

    private static final class PermitReleasingDecorator implements Runnable {

        @Nonnull
        private final Runnable delegate;

        @Nonnull
        private final Semaphore semaphore;

        private PermitReleasingDecorator(@Nonnull final Runnable task, @Nonnull final Semaphore semaphoreToRelease) {
            this.delegate = task;
            this.semaphore = semaphoreToRelease;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                this.delegate.run();
            }
            finally {
                // however execution goes, release permit for next task
                this.semaphore.release();
            }
        }

        @Override
        public final String toString() {
            return String.format("%s[delegate='%s']", getClass().getSimpleName(), this.delegate);
        }
    }

    @Nonnull
    private final Semaphore taskLimit;

    @Nonnull
    private final Duration timeout;

    @Nonnull
    private final Executor delegate;

    public BlockingOnFullQueueExecutorDecorator(@Nonnull final Executor executor, final int maximumTaskNumber, @Nonnull final Duration maximumTimeout) {
        this.delegate = Objects.requireNonNull(executor, "'executor' must not be null");
        if (maximumTaskNumber < 1) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("At least one task must be permitted, not '%d'", maximumTaskNumber));
        }
        this.timeout = Objects.requireNonNull(maximumTimeout, "'maximumTimeout' must not be null");
        if (this.timeout.isNegative()) {
            throw new IllegalArgumentException("'maximumTimeout' must not be negative");
        }
        this.taskLimit = new Semaphore(maximumTaskNumber);
    }

    @Override
    public final void execute(final Runnable command) {
        Objects.requireNonNull(command, "'command' must not be null");
        try {
            // attempt to acquire permit for task execution
            if (!this.taskLimit.tryAcquire(this.timeout.toMillis(), MILLISECONDS)) {
                throw new RejectedExecutionException(String.format("Executor '%s' busy", this.delegate));
            }
        }
        catch (final InterruptedException e) {
            // restore interrupt status
            Thread.currentThread().interrupt();
            throw new IllegalStateException(e);
        }

        this.delegate.execute(new PermitReleasingDecorator(command, this.taskLimit));
    }

    @Override
    public final String toString() {
        return String.format("%s[availablePermits='%s',timeout='%s',delegate='%s']", getClass().getSimpleName(), this.taskLimit.availablePermits(),
                this.timeout, this.delegate);
    }
}

ArrayBlockingQueueAa yerine a kullanmak kadar basit olduğunu düşünüyorum LinkedBlockingQueue.

Beni görmezden gel ... bu tamamen yanlış. ihtiyaç duyduğunuz etkiye sahip olmayan ThreadPoolExecutoraramalar .Queue#offerput

Sen uzanabilir ThreadPoolExecutorve bir uygulamasını sağlamak execute(Runnable)olduğunu aramaların putyerine offer.

Korkarım bu tamamen tatmin edici bir cevap gibi görünmüyor.