Java里阻塞线程的三种实现方法

在日常开发中,我们有时会遇到遇到多线程处理任务的情况,JDK里提供了便利的ThreadPoolExecutor以及其包装的工具类Executors。但是我们知道ExecutorService.excute(Runnable r)是异步的,超过线程池处理能力的线程会被加入到执行队列里。有时候为了保证任务提交的顺序性,我们不希望有这个执行队列,在线程池满的时候,则把主线程阻塞。那么,怎么实现呢?
最直接的想法是继承ThreadPoolExecutor,重载excute()方法,加入线程池是否已满的检查,若线程池已满,则等待直到上一个任务执行完毕。这里ThreadPoolExecutor提供了一个afterExecute(Runnable r, Throwable t)方法,每个任务执行结束时会调用这个方法。 同时,我们会用到concurrent包的ReentrantLock以及Condition.wait/notify方法。以下是实现代码:

private ReentrantLock pauseLock = new ReentrantLock();
private Condition unpaused = pauseLock.newCondition();
@Override
public void execute(Runnable command) {
pauseLock.lock();
try {
while (getPoolSize()==getMaximumPoolSize() && getQueue().remainingCapacity()==0)
unpaused.await();
super.execute(command);//放到lock外面的话,在压力测试下会有漏网的!
} catch (InterruptedException e) {
log.warn(this, e);
} finally {
pauseLock.unlock();
}
@Override
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
super.afterExecute(r,t);
try{
pauseLock.lock();
unpaused.signal();
}finally{
pauseLock.unlock();
}

当然,有些熟悉JDK源码的人会说,自己实现这个太费劲了,不喜欢!有没有比较简单的方法呢?
这里介绍一下vela同学的方法:http://vela.diandian.com/post/2012-07-24/40031283329
研究ThreadPoolExecutor.excute()源码会发现,它调用了BlockingQueue.offer()来实现多余任务的入队。BlockingQueue有两个方法:BlockingQueue.offer()和BlockingQueue.put(),前者在队列满时不阻塞,直接失败,后者在队列满时阻塞。那么,问题就很简单了,继承某个BlockingQueue,然后将offer()重写,改成调用put()就搞定了!最短的代码量,也能起到很好的效果哦!

package com.diandian.framework.concurrent;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ExecutorsEx {
/**
* 创建一个堵塞队列
*
* @param threadSize
* @return
*/
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int threadSize) {
return new ThreadPoolExecutor(threadSize, threadSize, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue(1) {
private static final long serialVersionUID = -9028058603126367678L;
@Override
public boolean offer(Runnable e) {
try {
put(e);
return true;
} catch (InterruptedException ie) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
return false;
}
});
}

当然这个方法有一点让人不快的地方,因为它与我们熟知的OO基本原则之一–里氏替换原则冲突了,即子类的方法与父类的方法有不同的行为。毕竟都是实现了BlockingQueue接口,offer()方法的行为被改变了。虽然只是一个匿名类,但是对于某些OOP的拥趸来说总有些不爽的地方吧!
没关系,我们还有JDK默认的解决方法:使用RejectedExecutionHandler。当ThreadPoolExecutor.excute执行失败时,会调用的RejectedExecutionHandler,这就是ThreadPoolExecutor的可定制的失败策略机制。JDK默认提供了4种失败策略: AbortPolicy(中止)、CallersRunPolicy(调用者运行)、DiscardPolicy(丢弃)、DiscardOldestPolicy(丢弃最旧的)。 其中值得说的是CallersRunPolicy,它会在excute失败后,尝试使用主线程(就是调用excute方法的线程)去执行它,这样就起到了阻塞的效果!于是一个完完全全基于JDK的方法诞生了:

public static ExecutorService newBlockingExecutorsUseCallerRun(int size) {
return new ThreadPoolExecutor(size, size, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new SynchronousQueue(),
new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
}

当然这个方法有一个问题:这样加上主线程,总是会比参数的size线程多上一个。要么在函数开始就把size-1,要么,我们可以尝试自己实现一个RejectedExecutionHandler:

public static ExecutorService newBlockingExecutorsUseCallerRun(int size) {
return new ThreadPoolExecutor(size, size, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new SynchronousQueue(),
new RejectedExecutionHandler() {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
try {
executor.getQueue().put(r);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
});
}

怎么样,这下是不是感觉挺好了呢?
[来源: http://my.oschina.net/flashsword/blog/114527]

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