如何在 ExecutorService 中運行順序任務

Question

我想在一個事件執行器中為每個玩家執行不同的任務，但要確保為每個玩家提交的任務是有序的。 這是一張圖片，希望能更好地解釋。

額外的信息：

1. 我知道每個任務會影響哪個玩家
2. 我以偽隨機順序接收每個玩家的任務。 （我不會事先知道任務輸入的順序）
3. 我需要每個玩家基本上都有自己的“線程”，以便他們的任務按插入順序執行。

我嘗試過的：

目前我在每個玩家對象中使用Executors.newSingleThreadExecutor()來模仿這個功能，但我認為這不會很好地適應很多玩家。 因此，為什么我在這里要求找到更好的方法。

Answer 1

我看到了實現這一目標的三種主要方法。

每個玩家的線程

這有點像你正在做的事情。 為每個玩家創建一個線程，將工作單元分派給它； 這本質上是連續的。

它可能無法很好地擴展到數百/數千個玩家（數百個活動線程通常不會嚇到現代硬件 - 盡管它可能不是很有效）。

但是代碼的可讀性和簡潔性可能是其他解決方案無法比擬的。

具有一致路由的共享線程

如果每個玩家一個線程是不可能的，那么我們將不得不共享線程，一個線程將處理多個玩家。

關鍵是讓給定的線程處理給定玩家的每個任務，從而實現串行執行。

我想到了三種構建它的方法......

創建玩家組

如果你的球員有一些東西可以分組（例如一個團隊，甚至只是一個創建日期）......然后按組重新分組你的球員，並實施“每組線程”模式。

唯一的關鍵問題是擁有大致相同大小的組，以便平均分擔負載。

幾乎在每個解決方案中都會遇到的另一個問題是關閉組的線程（您怎么知道您想要處理的所有內容何時完成？）。

共享線程和 ExecutorService

這就是“自己動手”。 它的要點是

1. 創建一個fixedThreadPool ，比如說有 4 個線程。
2. 創建一個 4 BlockingQueue來保存每個工作單元
3. 創建 4 個PlayerWorker實例並將它們發送到線程池執行，上面的每個BlockingQueue 。 這些工作者的實現是從隊列之一中提取數據並執行它。
4. 通過將它們發送到隊列來調度您的播放器工作單元。 這里的關鍵是始終為同一個玩家重用同一個隊列（例如，如果你的玩家有一個標識符屬性，比如一個 long，然后將所有工作單元分派到Math.abs(id % 4) th 隊列
5. 一切完成后關閉PlayerWorker和線程池

這是很多工作，所以......

使用框架

有些人已經為你做了。 演員模式非常適合這個問題。 您可能應該查看 Akka 和所謂的ConsistentHashingRoutingLogic ，它幾乎是一對一的映射，至少在概念上是我剛剛描述的。

反應式

如果我們退后一點，我們實際上並不關心線程。 我們關心串行執行。

因此，我們只需要一種在其他工作完成后執行某些工作的方法。 應該只是回電！

我們有CompletableFuture （更不用說框架）。

那么為什么不為每個玩家創建一個CompletableFuture ，並且每次要為該玩家完成一個新的工作單元時，請使用CompletableFuture.thenApply或thenApplyAsync 。

通過將執行分派到適當大小的執行池，並讓框架完成工作，任務將一個接一個地串行執行。

Answer 2

您可以為每個玩家創建一個singleEventExecutorService 。

class PlayerEventHandler {
    private Map<Player, ExecutorService> executors = new ConcurrentHashMap<>();

    public void handleEvent(PlayerEvent e) {
        ExecutorService executor = executors.computeIfAbsent(e.getPlayer(), Executors.newSingleThreadExecutor());
        executor.submit(e.execute());
    }
}

盡管對於 600 名玩家來說，這可能比單線程執行器表現得更糟。 但是，您可以通過某種方式對玩家進行分組，以便合理數量的玩家共享一個執行者。

class PlayerEventHandler {
    private Map<PlayerGroup, ExecutorService> executors = new ConcurrentHashMap<>();

    public void handleEvent(PlayerEvent e) {
        PlayerGroup group = determineGroup(e.getPlayer());
        ExecutorService executor = executors.computeIfAbsent(group, Executors.newSingleThreadExecutor());
        executor.submit(e.execute());
    }
}

如果玩家在運行時動態變化，這可能會成為一個問題，因為這樣你最終可能會用一個線程處理很多玩家，而另一個組隨着時間的推移變得空了。

這真的取決於你的實際情況。