线程池工作窃取实例

本文主要来展示一下简版的work stealing线程池的实现。

Executors

Executors默认提供了几个工厂方法

/**
     * Creates a thread pool that maintains enough threads to support
     * the given parallelism level, and may use multiple queues to
     * reduce contention. The parallelism level corresponds to the
     * maximum number of threads actively engaged in, or available to
     * engage in, task processing. The actual number of threads may
     * grow and shrink dynamically. A work-stealing pool makes no
     * guarantees about the order in which submitted tasks are
     * executed.
     *
     * @param parallelism the targeted parallelism level
     * @return the newly created thread pool
     * @throws IllegalArgumentException if {@code parallelism <= 0}
     * @since 1.8
     */
    public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {
        return new ForkJoinPool
            (parallelism,
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }

    /**
     * Creates a work-stealing thread pool using all
     * {@link Runtime#availableProcessors available processors}
     * as its target parallelism level.
     * @return the newly created thread pool
     * @see #newWorkStealingPool(int)
     * @since 1.8
     */
    public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
        return new ForkJoinPool
            (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }

思路

ForkJoinPool主要用到的是双端队列,不过这里我们粗糙的实现的话,也可以不用到deque。

public class WorkStealingChannel<T> {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(WorkStealingChannel.class);

    BlockingDeque<T>[] managedQueues;

    AtomicLongMap<Integer> stat = AtomicLongMap.create();

    public WorkStealingChannel() {
        int nCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        int queueCount = nCPU / 2 + 1;
        managedQueues = new LinkedBlockingDeque[queueCount];
        for(int i=0;i<queueCount;i++){
            managedQueues[i] = new LinkedBlockingDeque<T>();
        }
    }

    public void put(T item) throws InterruptedException {
        int targetIndex = Math.abs(item.hashCode() % managedQueues.length);
        BlockingQueue<T> targetQueue = managedQueues[targetIndex];
        targetQueue.put(item);
    }

    public T take() throws InterruptedException {
        int rdnIdx = ThreadLocalRandom.current().nextInt(managedQueues.length);
        int idx = rdnIdx;
        while (true){
            idx = idx % managedQueues.length;
            T item = null;
            if(idx == rdnIdx){
                item = managedQueues[idx].poll();
            }else{
                item = managedQueues[idx].pollLast();
            }
            if(item != null){
                LOGGER.info("take ele from queue {}",idx);
                stat.addAndGet(idx,1);
                return item;
            }
            idx++;
            if(idx == rdnIdx){
                break;
            }
        }

        //走完一轮没有,则随机取一个等待
        LOGGER.info("wait for queue:{}",rdnIdx);
        stat.addAndGet(rdnIdx,1);
        return managedQueues[rdnIdx].take();
    }

    public AtomicLongMap<Integer> getStat() {
        return stat;
    }
}

测试实例

public class WorkStealingDemo {

    static final WorkStealingChannel<String> channel = new WorkStealingChannel<>();

    static volatile boolean running = true;

    static class Producer extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            while(running){
                try {
                    channel.put(UUID.randomUUID().toString());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    static class Consumer extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            while(running){
                try {
                    String value = channel.take();
                    System.out.println(value);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public static void stop(){
        running = false;
        System.out.println(channel.getStat());
    }


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int nCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        int consumerCount = nCPU / 2 + 1;
        for (int i = 0; i < nCPU; i++) {
            new Producer().start();
        }

        for (int i = 0; i < consumerCount; i++) {
            new Consumer().start();
        }

        Thread.sleep(30*1000);
        stop();
    }
}

输出

{0=660972, 1=660613, 2=661537, 3=659846, 4=659918}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,711评论 5 468
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,932评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,770评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,799评论 1 271
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,697评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,069评论 1 276
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,535评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,200评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,353评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,290评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,331评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,020评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,610评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,694评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,927评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,330评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,904评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容