ThreadPoolExecutor的PriorityBlockingQueue类型转化问题

本文探讨了使用ThreadPoolExecutor结合PriorityBlockingQueue时遇到的问题,即如何正确地提交实现了Comparable接口的任务,避免ClassCastException异常。

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最近在使用ThreadPoolExecutor的时候碰到点问题,因为项目原因在使用ThreadPoolExecutor准备把BlockingQueue替换为PriorityBlockingQueue,从而实现对优先级任务处理的线程池,贴下代码先

public abstract class Event<T> implements Callable<T>,Comparable<Event>
ExecutorService executorService=new ThreadPoolExecutor(1,1,1,TimeUnit.SECONDS,new PriorityBlockingQueue());

然后当我进行以下操作的时候

executorService.submit(new Event<Object>() {
            @Override
            public Object call() throws Exception {
                ...
                return null;
            }
        });

出现了如下错误

java.lang.ClassCastException: java.util.concurrent.FutureTask cannot be cast to java.lang.Comparable
    at java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue.siftUpComparable(PriorityBlockingQueue.java:357)
    at java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue.offer(PriorityBlockingQueue.java:489)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1361)
    at java.util.concurrent.AbstractExecutorService.submit(AbstractExecutorService.java:134)

找到java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue.siftUpComparable方法:

private static <T> void siftUpComparable(int k, T x, Object[] array) {
        Comparable<? super T> key = (Comparable<? super T>) x;
        while (k > 0) {
            int parent = (k - 1) >>> 1;
            Object e = array[parent];
            if (key.compareTo((T) e) >= 0)
                break;
            array[k] = e;
            k = parent;
        }
        array[k] = key;
    }

是在Comparable<? super T> key = (Comparable<? super T>) x;上出现问题,根据java.util.concurrent.FutureTask cannot be cast to java.lang.Comparable知道x的类型是java.util.concurrent.FutureTask。现在看看FutureTask

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V>

可见FutureTask的确没有实现Comparable接口,但是我提交的Event是实现了Comparable接口的,究竟是因为什么原因导致其成为了FutureTask呢,结果在ThreadPoolExecutor的submit(Callable<T> task)找到原因,它是在AbstractExecutorService中实现的。

public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
        if (task == null) throw new NullPointerException();
        RunnableFuture<T> ftask = newTaskFor(task);
        execute(ftask);
        return ftask;
    }

重点在newTaskFor方法

protected <T> RunnableFuture<T> newTaskFor(Callable<T> callable) {
        return new FutureTask<T>(callable);
    }

所以我提交的Event被转化为了FutureTask了,而FutureTask没有实现Comparable,所以才会报错
现在解决的方法有:
- 用一个ComparableFutureTask继承FutureTask并实现Comparable接口,但也必须要override ThreadPoolExecutornewTaskFor方法

另外需要注意的是PriorityBlockingQueue的实现是一个最小堆.

`ThreadPoolExecutor` 是 Java 中用于管理线程池的一个核心类。它允许开发者通过自定义的方式来创建、管理和调度任务执行的线程资源。下面简单介绍一下 `ThreadPoolExecutor` 线程池启动的相关问题。 ### ThreadPoolExecutor 的构造函数 ```java public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) ``` #### 参数说明: 1. **corePoolSize**:线程池的核心线程数,在有新任务提交并且当前运行线程少于这个值时,会优先创建新的线程来处理任务。 2. **maximumPoolSize**:线程池的最大线程数,当队列已满且当前运行线程小于最大线程数时,会继续创建新的线程直到达到该限制。 3. **keepAliveTime** 和 **unit**:非核心线程空闲后的存活时间。如果超过设定的时间仍未被分配任务,则会被销毁回收。 4. **workQueue**:存储等待被执行的任务队列,通常可以选用如 LinkedBlockingQueue 或 SynchronousQueue 这样的阻塞队列。 5. **threadFactory**:用来设置新建线程属性的对象,默认实现一般只是生成普通的新线程。 6. **handler**:拒绝策略处理器,当线程池无法再接受更多的任务时(例如达到了最大容量),将会触发此机制对新增加进来的任务进行相应的操作。 #### 启动过程中的常见问题及解决方案: 1. **线程泄露** - 可能原因:未正确关闭线程池导致内存泄漏;建议在线程不再需要的时候显式地调用 shutdown() 方法停止所有的工作线程并释放相关联的系统资源。 2. **死锁现象** - 情况描述:某些特定条件下可能会发生死锁状况使得程序陷入停滞状态; 解决办法包括但不限于避免让 worker threads 直接修改自身所属线程池的状态等预防措施。 3. **配置不合理引发性能瓶颈** - 如果初始化时不恰当地设置了各个关键参数值 (比如 queue size , max pool sizes),就可能导致系统负载过高而响应变慢甚至崩溃的问题出现 。因此应该结合实际应用场景分析需求后再做出合理调整优化方案设计 。
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