关于Future.firstCompletedOf和Garbage Collect机制

Question

我在我的真实项目中遇到过这个问题，并通过我的测试代码和分析器证明了这一点。我没有粘贴“tl; dr”代码，而是向您展示一张图片，然后对其进行描述。

简单地说，我正在使用Future.firstCompletedOf从2 Future得到一个结果，这两个结果都没有共享内容而且彼此不关心。即使这是我想要解决的问题，垃圾收集器也无法回收第一个Result对象，直到Future完成。

所以我对这背后的机制非常好奇。有人可以从较低的层面解释它，或提供一些提示让我调查。

谢谢！

PS：是因为他们共享相同的ExecutionContext？

**按要求更新**粘贴测试代码

object Main extends App{
  println("Test start")

  val timeout = 30000

  trait Result {
    val id: Int
    val str = "I'm short"
  }
  class BigObject(val id: Int) extends Result{
    override val str = "really big str"
  }

  def guardian = Future({
    Thread.sleep(timeout)
    new Result { val id = 99999 }
  })

  def worker(i: Int) = Future({
    Thread.sleep(100)
    new BigObject(i)
  })

  for (i <- Range(1, 1000)){
    println("round " + i)
    Thread.sleep(20)
    Future.firstCompletedOf(Seq(
      guardian,
      worker(i)
    )).map( r => println("result" + r.id))
  }

  while (true){
    Thread.sleep(2000)
  }
}

Answer 1

让我们看看如何实施firstCompletedOf：

def firstCompletedOf[T](futures: TraversableOnce[Future[T]])(implicit executor: ExecutionContext): Future[T] = {
  val p = Promise[T]()
  val completeFirst: Try[T] => Unit = p tryComplete _
  futures foreach { _ onComplete completeFirst }
  p.future
}

执行{ futures foreach { _ onComplete completeFirst }时，函数{ _ onComplete completeFirst }会保存在某处 通过ExecutionContext.execute。保存此函数的确切位置无关紧要，我们只知道它必须保存在某个地方 这样当线程可用时，它可以在以后被选中并在线程池上执行。

此功能关闭completeFirst，关闭p。 因此，只要还有一个未来（来自futures）等待完成，就会引用p来阻止它被垃圾收集（即使到那时候可能是firstCompletedOf 1}}已经返回，从堆栈中删除p。

当第一个未来完成时，它会将结果保存到承诺中（通过调用p.tryComplete）。 由于承诺p包含结果，因此至少只要p是可访问的，结果就是可达的，并且正如我们所看到的那样p只要至少有一个来自futures即可到达{1}}尚未完成。 这就是为什么在所有期货完成之前无法收集结果的原因。

<强>更新： 现在的问题是：它可以修复吗？我认为可以。我们所要做的就是确保第一个未来完成＆＃34;归零＆＃34;以线程安全的方式引用p，可以通过使用AtomicReference的示例来完成。像这样：

def firstCompletedOf[T](futures: TraversableOnce[Future[T]])(implicit executor: ExecutionContext): Future[T] = {
  val p = Promise[T]()
  val pref = new java.util.concurrent.atomic.AtomicReference(p)
  val completeFirst: Try[T] => Unit = { result: Try[T] =>
    val promise = pref.getAndSet(null)
    if (promise != null) {
      promise.tryComplete(result)
    }
  }
  futures foreach { _ onComplete completeFirst }
  p.future
}

我已对其进行了测试，并且正如预期的那样，它确实允许在第一个未来完成后立即对结果进行垃圾回收。它应该在所有其他方面表现相同。