Padrões avançados de threading

Otimização de Código em Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Fundamentos de thread pools

Criar threads é caro!

Pools de threads:

Reutilizam threads existentes
Controlam o número de threads concorrentes
São gerenciados pela interface ExecutorService

Criando thread pools

// Pool fixo com 4 threads
ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(4);


// Pool em cache que cresce conforme necessário
ExecutorService cachedPool = Executors.newCachedThreadPool();


// Executor de thread única
ExecutorService singleExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

Enviando tarefas

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);

// Enviar uma tarefa sem valor de retorno
executor.execute(() -> System.out.println("Simple task"));

// Enviar uma tarefa com valor de retorno (Callable)
Future<Integer> future = executor.submit(() -> {
    Thread.sleep(1000);
    return 42;
});

// Obter o resultado do Future (bloqueia até concluir)
int result = future.get();

Encerrando executors

// Sinaliza encerramento, mas mantém tarefas em execução
executor.shutdown();


// Aguardar término (com timeout)
boolean terminated = executor.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);


// Forçar encerramento imediato, cancelando tarefas em execução
executor.shutdownNow();

O completable future

CompletableFuture
Parte da API de concorrência do Java desde o Java 8
Abordagem moderna para programação assíncrona
Pode ser concluído manualmente ou via Function
Permite encadear operações com callbacks
Funciona com ou sem pools de threads explícitos

Criando completable futures

// Executar assíncrono com executor padrão
CompletableFuture<Void> runAsync = 
    CompletableFuture.runAsync(() -> performTask());


// Fornecer assíncrono com executor personalizado
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
CompletableFuture<String> supplyAsync = 
    CompletableFuture.supplyAsync(() -> fetchData(), executor);

Encadeando operações

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

// Acessar o resultado quando pronto
future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

Vamos praticar!

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