Продвинутые паттерны многопоточности

Оптимизация кода на Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Основы пула потоков

Создание потоков — дорогостоящая операция!

Пулы потоков:

Повторно используют существующие потоки
Контролируют количество параллельных потоков
Управляются через интерфейс ExecutorService

Создание пулов потоков

// Fixed thread pool with 4 threads
ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(4);


// Cached thread pool that grows as needed
ExecutorService cachedPool = Executors.newCachedThreadPool();


// Single-threaded executor
ExecutorService singleExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

Отправка задач

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);

// Submit a task with no return value
executor.execute(() -> System.out.println("Simple task"));

// Submit a task with a return value (Callable)
Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
    Thread.sleep(1000);
    return 42;
});

// Get result from Future (blocks until complete)
int result = future.get();

Завершение работы исполнителей

// Signal shutdown, but continue running existing tasks
executor.shutdown();


// Wait for termination (with timeout)
boolean terminated = executor.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);


// Force immediate shutdown, canceling running tasks
executor.shutdownNow();

CompletableFuture

CompletableFuture
Часть API параллелизма Java, начиная с Java 8
Современный подход к асинхронному программированию
Может завершаться вручную или через Function
Поддерживает цепочки операций с обратными вызовами
Работает как с явными пулами потоков, так и без них

Создание CompletableFuture

// Run async with default executor
CompletableFuture<Void> runAsync = 
    CompletableFuture.runAsync(() -> performTask());


// Supply async with custom executor
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
CompletableFuture<String> supplyAsync = 
    CompletableFuture.supplyAsync(() -> fetchData(), executor);

Цепочки операций

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

// Access to result when ready
future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

Давайте потренируемся!

Оптимизация кода на Java