Java Executors：如何设置任务优先级？

Question

是否有可能为Executors执行的任务设置优先级？我在JCIP中发现了一些关于它可能的陈述，但我找不到任何例子，我找不到任何与文档相关的内容。

来自JCIP：

  

执行策略指定   “任务的内容，地点，时间和方式”   执行，包括：

     

  
• ...
  
• 执行任务的顺序（FIFO，LIFO，优先顺序）？
  
• ...
  

UPD ：我意识到我不确切地问我想问什么。我真正想要的是：

如何使用/模拟执行程序框架设置线程优先级（即什么是thread.setPriority()）？

Answer 1

目前the Executor interface的唯一具体实施是the ThreadPoolExecutor和the ScheduledThreadpoolExecutor

您应该使用构造函数创建实例，而不是使用实用程序/工厂类Executors。

您可以将BlockingQueue传递给ThreadPoolExecutor的构造函数。

BlockingQueue的一个实现，the PriorityBlockingQueue允许您将Comparator传递给构造函数，这样就可以决定执行的顺序。

Answer 2

这里的想法是在执行程序中使用PriorityBlockingQueue。为此：

• 创建一个比较我们未来的比较器。
• 为Future创建代理以保持优先级。
• 覆盖'newTaskFor'以包装代理中的每个未来。

首先，您需要优先考虑未来：

    class PriorityFuture<T> implements RunnableFuture<T> {

    private RunnableFuture<T> src;
    private int priority;

    public PriorityFuture(RunnableFuture<T> other, int priority) {
        this.src = other;
        this.priority = priority;
    }

    public int getPriority() {
        return priority;
    }

    public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
        return src.cancel(mayInterruptIfRunning);
    }

    public boolean isCancelled() {
        return src.isCancelled();
    }

    public boolean isDone() {
        return src.isDone();
    }

    public T get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        return src.get();
    }

    public T get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
        return src.get();
    }

    public void run() {
        src.run();
    }
}

接下来，您需要定义能够正确排序优先期货的比较器：

class PriorityFutureComparator implements Comparator<Runnable> {
    public int compare(Runnable o1, Runnable o2) {
        if (o1 == null && o2 == null)
            return 0;
        else if (o1 == null)
            return -1;
        else if (o2 == null)
            return 1;
        else {
            int p1 = ((PriorityFuture<?>) o1).getPriority();
            int p2 = ((PriorityFuture<?>) o2).getPriority();

            return p1 > p2 ? 1 : (p1 == p2 ? 0 : -1);
        }
    }
}

接下来让我们假设我们有一个冗长的工作：

class LenthyJob implements Callable<Long> {
    private int priority;

    public LenthyJob(int priority) {
        this.priority = priority;
    }

    public Long call() throws Exception {
        System.out.println("Executing: " + priority);
        long num = 1000000;
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            num *= Math.random() * 1000;
            num /= Math.random() * 1000;
            if (num == 0)
                num = 1000000;
        }
        return num;
    }

    public int getPriority() {
        return priority;
    }
}

然后，为了优先执行这些作业，代码将如下所示：

public class TestPQ {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        int nThreads = 2;
        int qInitialSize = 10;

        ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new PriorityBlockingQueue<Runnable>(qInitialSize, new PriorityFutureComparator())) {

            protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
                RunnableFuture<T> newTaskFor = super.newTaskFor(callable);
                return new PriorityFuture<T>(newTaskFor, ((LenthyJob) callable).getPriority());
            }
        };

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int priority = (int) (Math.random() * 100);
            System.out.println("Scheduling: " + priority);
            LenthyJob job = new LenthyJob(priority);
            exec.submit(job);
        }
    }
}

这是很多代码，但这几乎是实现这一目标的唯一方法。

在我的机器上输出如下：

Scheduling: 39
Scheduling: 90
Scheduling: 88
Executing: 39
Scheduling: 75
Executing: 90
Scheduling: 15
Scheduling: 2
Scheduling: 5
Scheduling: 24
Scheduling: 82
Scheduling: 81
Scheduling: 3
Scheduling: 23
Scheduling: 7
Scheduling: 40
Scheduling: 77
Scheduling: 49
Scheduling: 34
Scheduling: 22
Scheduling: 97
Scheduling: 33
Executing: 2
Executing: 3
Executing: 5
Executing: 7
Executing: 15
Executing: 22
Executing: 23
Executing: 24
Executing: 33
Executing: 34
Executing: 40
Executing: 49
Executing: 75
Executing: 77
Executing: 81
Executing: 82
Executing: 88
Executing: 97

Answer 3

您可以实现自己的ThreadFactory并在ThreadPoolExecutor中设置它，如下所示：

ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1, numOfWorkerThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
threadPool.setThreadFactory(new OpJobThreadFactory(Thread.NORM_PRIORITY-2));

我的OpJobThreadFactory如下所示：

public final static class OpJobThreadFactory implements ThreadFactory {
   private int priority;
   private boolean daemon;
   private final String namePrefix;
   private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
   private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);

   public OpJobThreadFactory(int priority) {
      this(priority, true);
   }

   public OpJobThreadFactory(int priority, boolean daemon) {
      this.priority = priority;
      this.daemon = daemon;
      namePrefix = "jobpool-" +poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-";
   }

   @Override
   public Thread newThread(Runnable r) {
      Thread t = new Thread(r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement());
      t.setDaemon(daemon);
      t.setPriority(priority);
      return t;
   }
}

Answer 4

您可以将ThreadPoolExecutor与优先级阻塞队列一起使用 How to implement PriorityBlockingQueue with ThreadPoolExecutor and custom tasks

Answer 5

您可以在ThreadPoolExecutor构造函数（或Executors工厂方法）中指定ThreadFactory。这允许您为执行程序提供给定线程优先级的线程。

要为不同的作业获取不同的线程优先级，您需要将它们发送给具有不同线程工厂的执行程序。

Answer 6

请注意，setPriority（..）通常在Linux下运行不。有关完整详细信息，请参阅以下链接：

• http://www.javamex.com/tutorials/threads/priority_what.shtml
• http://www.akshaal.info/2008/04/javas-thread-priorities-in-linux.html

Answer 7

只想为这次讨论增添一点贡献。我已经为了一个非常特定的目的实现了这个ReorderingThreadPoolExecutor，它能够在我想要的时候明确地将执行者的BlockingQueue（在本例中为LinkedBlockingDeque）带到前面，而不必处理优先级（可以导致死锁，无论如何都是固定的。

我正在使用它来管理（在Android应用程序内部）我必须下载在长列表视图中显示的许多图像的情况。每当用户快速向下滚动时，执行程序队列就会充满图像下载请求：通过移动队列顶部的最新部分，我在加载实际在屏幕上的图像时取得了更好的性能，延迟了下载以后可能需要的那些。请注意，我使用内部并发映射键（可以像图像URL字符串一样简单）将任务添加到执行程序，以便稍后可以检索它们以进行重新排序。

还有许多其他方法可以做同样的事情，也许它过于复杂，但它运行良好，而且他的Android SDK中的Facebook在自己的工作线程队列中做了类似的事情。

随意查看代码并给我建议，它在Android项目中，但剥离一些日志和注释会使类纯Java 6。

Answer 8

如果这只是一种试图偏袒一个线程而不是保证任何顺序的情况。 在 Callable 上，您在 call() 方法开始时传入 set Thread 优先级：

private int priority;

MyCallable(int priority){
this.priority=priority;
}

public String call() {

     logger.info("running callable with priority {}", priority);
     Thread.currentThread().setPriority(priority);

// do stuff

     return "something";
}

仍然依赖于底层实现来尊重线程优先级