Java 8 並列ストリームはタスク分離にカスタム スレッド プールを使用できますか?

Java 8 並列ストリーム用のカスタム スレッド プール

Java 8 並列ストリームの領域では、次のような疑問が生じます。特定のタスク用のカスタム スレッド プール?広範な検索にも関わらず、この機能は多くの開発者に知られていません。

並列ストリームが必要なマルチスレッド サーバー アプリケーションを考えてみましょう。ただし、区分化を維持し、あるモジュールのタスクが他のモジュールをブロックしないようにするには、モジュールごとに異なるスレッド プールが必要です。

問題を説明するために、次の例を考えてみましょう。

ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

es.execute(() -> runTask(1000)); // incorrect task
es.execute(() -> runTask(0));
es.execute(() -> runTask(0));
es.execute(() -> runTask(0));
es.execute(() -> runTask(0));
es.execute(() -> runTask(0));

この例では、不自然な例では、CPU 負荷の高いタスクが Executors.newCachedThreadPool() を使用して並列実行されます。最初のタスクは、シミュレートされたスレッド スリープによって意図的に速度が低下します。その結果、他のタスクは完了を待って停止状態になります。これは、あるモジュールの遅いタスクが他のモジュールのタスクをどのように妨げるかを示しています。

ただし、このジレンマには賢明な解決策があります。特定の fork-join プール内のタスクとして並列操作を実行する。そうすることで、他の並列ストリーム操作で使用される共通の fork-join プールから隔離されたままになります。

final int parallelism = 4;
ForkJoinPool forkJoinPool = null;
try {
    forkJoinPool = new ForkJoinPool(parallelism);
    final List<Integer> primes = forkJoinPool.submit(() ->
        // Parallel task here, for example
        IntStream.range(1, 1_000_000).parallel()
                .filter(PrimesPrint::isPrime)
                .boxed().collect(Collectors.toList())
    ).get();
    System.out.println(primes);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    throw new RuntimeException(e);
} finally {
    if (forkJoinPool != null) {
        forkJoinPool.shutdown();
    }
}

この手法では、ForkJoinTask.fork() を利用します。これにより、現在のタスクがfork-join プールの場合、非同期実行はそのプール内で発生する必要があります。それ以外の場合は、ForkJoinPool.commonPool() が使用されます。

このアプローチを利用すると、パフォーマンスやタスクの区分化を損なうことなく、マルチスレッド アプリケーション内のさまざまなモジュールで並列ストリームを安全に使用できます。

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