面试官:如何确保动态线程池任务都执行完?

在 Java 并发编程中,线程池是提高系统吞吐量和响应速度的重要工具。

而是在高并发场景下,动态线程池(程序运行期间动态调整线程池参数而无需重启程序的技术)被广泛应用。然而,如何确保动态线程池中的所有任务都执行完毕,是一个常见的面试问题,也是实际开发中必须解决的关键问题。

所以,本文将深入探讨几种常见的方法,帮助开发者在实际项目中优雅地处理这个问题。

方法一:CountDownLatch

使用 CountDownLatch 来跟踪任务的完成情况,实现代码如下:

java 复制代码
// 动态线程池
@Autowired
@Qualifier("dtpExecutor1")
private DtpExecutor dtpExecutor;

@RequestMapping("isDone")
public String isDone() throws InterruptedException {
    // 申请计数器
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        dtpExecutor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("Task executed by " + Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                latch.countDown(); // 任务完成,计数器减1
            }
        });
    }
    // 等待所有任务完成
    latch.await();
    return "ok";
}

关键点:

  1. CountDownLatch:初始化时指定任务数量。每个任务完成后调用 countDown(),主线程调用 await() 等待所有任务完成。
  2. 适用场景:适用于需要精确控制任务完成状态的场景,比如批处理任务、数据聚合等。

注意:CountDownLatch 是一次性的,不能重复使用;如果需要重复使用,可以考虑 CyclicBarrier。

方法二:CompletableFuture

从 Java 8 开始,CompletableFuture 提供了更强大的异步编程能力。它不仅支持 Future 的功能,还支持任务编排、组合、异常处理等高级特性。使用 CompletableFuture,可以更方便地管理多个异步任务的执行,并确保所有任务都完成。

我们可以借助 CompletableFuture 提供了 allOf() 方法,可以等待所有任务完成,具体实现代码如下:

java 复制代码
// 动态线程池
@Autowired
@Qualifier("dtpExecutor1")
private DtpExecutor dtpExecutor;

@RequestMapping("isDone")
public String isDone() {
    // 1.任务一
    CompletableFuture future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        // 执行业务逻辑
    }, dtpExecutor);
    // 2.任务二
    CompletableFuture future2 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        // 执行业务逻辑
    }, dtpExecutor);
    // 等待所有任务完成
    CompletableFuture<Void> allTask = CompletableFuture.allOf(future, future2);
    // 阻塞直到全部完成(无需结果)
    allTask.join();
    return "ok";
}

关键点:

  1. CompletableFuture.runAsync():异步执行任务,无任何返回值。指定动态线程池,避免使用默认的 ForkJoinPool。
  2. allOf():等待所有任务完成。返回一个 CompletableFuture,调用 join() 或 get() 会阻塞,直到所有任务完成。
  3. join():类似于 get(),但不会抛出检查异常,更适合在流式操作中使用。

小结

确保动态线程池中的所有任务都执行完毕,本文介绍了两种常见的方法:

  1. CountDownLatch:适用于需要精确控制任务完成状态的场景。
  2. CompletableFuture:适用于复杂异步任务编排、批量任务管理、异常处理和超时控制。

最后:面试官问这个问题,避免回答过于八股化和 AI 化。因此,在回答时,可以结合自己的具体项目模块实现来回答,要用自己的语言(非标准答案)表达出来。

本文已收录到我的面试小站 www.javacn.site,其中包含的内容有:场景题、SpringAI、SpringAIAlibaba、并发编程、MySQL、Redis、Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud、MyBatis、JVM、设计模式、消息队列、Dify、Coze、AI常见面试题等。

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