java中有界队列的饱和策略(reject policy)

我们在使用ExecutorService的时候知道,在ExecutorService中有个一个Queue来保存提交的任务,通过不同的构造函数,我们可以创建无界的队列(ExecutorService.newCachedThreadPool)和有界的队列(ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads))。

无界队列很好理解,我们可以无限制的向ExecutorService提交任务。那么对于有界队列来说,如果队列满了该怎么处理呢?

今天我们要介绍一下java中ExecutorService的饱和策略(reject policy)。

以ExecutorService的具体实现ThreadPoolExecutor来说,它定义了4种饱和策略。分别是AbortPolicy,DiscardPolicy,DiscardOldestPolicy和CallerRunsPolicy。

如果要在ThreadPoolExecutor中设定饱和策略可以调用setRejectedExecutionHandler方法,如下所示:

        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor= new ThreadPoolExecutor(5, 10, 10, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<Runnable>(20));
threadPoolExecutor.setRejectedExecutionHandler(
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
);

上面的例子中我们定义了一个初始5个,最大10个工作线程的Thread Pool,并且定义其中的Queue的容量是20。如果提交的任务超出了容量,则会使用AbortPolicy策略。

AbortPolicy

AbortPolicy意思是如果队列满了,最新的提交任务将会被拒绝,并抛出RejectedExecutionException异常:

   public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates an {@code AbortPolicy}.
*/
public AbortPolicy() { } /**
* Always throws RejectedExecutionException.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
* @throws RejectedExecutionException always
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
" rejected from " +
e.toString());
}
}

上面的代码中,rejectedExecution方法中我们直接抛出了RejectedExecutionException异常。

DiscardPolicy

DiscardPolicy将会悄悄的丢弃提交的任务,而不报任何异常。

public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates a {@code DiscardPolicy}.
*/
public DiscardPolicy() { } /**
* Does nothing, which has the effect of discarding task r.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
}
}

DiscardOldestPolicy

DiscardOldestPolicy将会丢弃最老的任务,保存最新插入的任务。

   public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates a {@code DiscardOldestPolicy} for the given executor.
*/
public DiscardOldestPolicy() { } /**
* Obtains and ignores the next task that the executor
* would otherwise execute, if one is immediately available,
* and then retries execution of task r, unless the executor
* is shut down, in which case task r is instead discarded.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
e.getQueue().poll();
e.execute(r);
}
}
}

我们看到在rejectedExecution方法中,poll了最老的一个任务,然后使用ThreadPoolExecutor提交了一个最新的任务。

CallerRunsPolicy

CallerRunsPolicy和其他的几个策略不同,它既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将任务回退给调用者,使用调用者的线程来执行任务,从而降低调用者的调用速度。我们看下是怎么实现的:

public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/**
* Creates a {@code CallerRunsPolicy}.
*/
public CallerRunsPolicy() { } /**
* Executes task r in the caller's thread, unless the executor
* has been shut down, in which case the task is discarded.
*
* @param r the runnable task requested to be executed
* @param e the executor attempting to execute this task
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
if (!e.isShutdown()) {
r.run();
}
}
}

在rejectedExecution方法中,直接调用了 r.run()方法,这会导致该方法直接在调用者的主线程中执行,而不是在线程池中执行。从而导致主线程在该任务执行结束之前不能提交任何任务。从而有效的阻止了任务的提交。

使用Semaphore

如果我们并没有定义饱和策略,那么有没有什么方法来控制任务的提交速度呢?考虑下之前我们讲到的Semaphore,我们可以指定一定的资源信号量来控制任务的提交,如下所示:

public class SemaphoreUsage {

    private final Executor executor;
private final Semaphore semaphore; public SemaphoreUsage(Executor executor, int count) {
this.executor = executor;
this.semaphore = new Semaphore(count);
} public void submitTask(final Runnable command) throws InterruptedException {
semaphore.acquire();
try {
executor.execute(() -> {
try {
command.run();
} finally {
semaphore.release();
}
}
);
} catch (RejectedExecutionException e) {
semaphore.release();
}
} }

本文的例子可参考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/rejectPolicy

更多内容请访问 flydean的博客

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