Fortgeschrittene Threading-Muster

Codeoptimierung in Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Grundlagen von Thread-Pools

Threads zu erstellen ist teuer!

Thread-Pools:

Vorhandene Threads wiederverwenden
Anzahl gleichzeitiger Threads steuern
Über das Interface ExecutorService verwaltet

Thread-Pools erstellen

// Fester Thread-Pool mit 4 Threads
ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(4);


// Dynamischer Thread-Pool, der bei Bedarf wächst
ExecutorService cachedPool = Executors.newCachedThreadPool();


// Single-Thread-Executor
ExecutorService singleExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

Aufgaben übergeben

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);

// Aufgabe ohne Rückgabewert übergeben
executor.execute(() -> System.out.println("Simple task"));

// Aufgabe mit Rückgabewert (Callable) übergeben
Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
    Thread.sleep(1000);
    return 42;
});

// Ergebnis aus Future holen (blockiert bis fertig)
int result = future.get();

Executors beenden

// Beenden signalisieren, laufende Aufgaben dürfen fertig werden
executor.shutdown();


// Auf Beendigung warten (mit Timeout)
boolean terminated = executor.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);


// Sofortiges Beenden erzwingen, laufende Aufgaben abbrechen
executor.shutdownNow();

Die Completable Future

CompletableFuture
Teil der Concurrency-API seit Java 8
Moderner Ansatz für asynchrone Programmierung
Kann manuell oder per Function abgeschlossen werden
Ermöglicht verkettete Operationen mit Callbacks
Funktioniert mit oder ohne explizite Thread-Pools

Completable Futures erstellen

// Asynchron mit Standard-Executor ausführen
CompletableFuture<Void> runAsync = 
    CompletableFuture.runAsync(() -> performTask());


// Asynchron mit benutzerdefiniertem Executor liefern
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
CompletableFuture<String> supplyAsync = 
    CompletableFuture.supplyAsync(() -> fetchData(), executor);

Operationen verketten

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture
    .supplyAsync(() -> fetchUserData(userId))
    .thenApply(data -> extractUsername(data))
    .exceptionally(ex -> "Unknown user");

// Zugriff auf Ergebnis, sobald bereit
future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

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