multithreading - 为什么此Scala代码在一个线程中执行两个Future？

Question

我已经使用多个线程很长时间了，但无法解释这种简单的情况。

import java.util.concurrent.Executors
import scala.concurrent._
implicit val ec = ExecutionContext.fromExecutor(Executors.newFixedThreadPool(1))

def addOne(x: Int) = Future(x + 1)
def addTwo(x: Int) = Future {addOne(x + 1)}

addTwo(1)
// res5: Future[Future[Int]] = Future(Success(Future(Success(3))))

令我惊讶的是，它有效。而且我不知道为什么。

问题:
为什么给定一个线程可以同时执行两个Future？

我的期望:
第一个Future(addTwo)占据了一个唯一的线程(newFixedThreadPool(1))，然后调用了另一个Future(addOne)，后者又需要另一个线程。
因此，该程序最终将因线程不足而陷入困境。

Answer 1

您的代码起作用的原因是，两个 future 都将由同一线程执行。您创建的ExecutionContext不会直接为每个Thread使用Future，而是安排要执行的任务(Runnable实例)。如果池中没有更多线程可用，则将这些任务放入BlockingQueue中等待执行。 (有关详细信息，请参见ThreadPoolExecutor API)

如果查看Executors.newFixedThreadPool(1)的实现，您将看到创建带有无限队列的Executor:

new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue[Runnable])

为了获得所需的线程匮乏的效果，您可以自己创建一个具有有限队列的执行程序:

 implicit val ec = ExecutionContext.fromExecutor(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, 
                     TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue[Runnable](1)))

由于ArrayBlockingQueue的最小容量为1，您将需要三个Future才能达到限制，并且还需要添加一些代码以对Future的结果执行，以防止它们完成(在下面的示例中，我这样做通过添加.map(identity))

下面的例子

import scala.concurrent._
implicit val ec = ExecutionContext.fromExecutor(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, 
                      TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue[Runnable](1)))

def addOne(x: Int) = Future {
  x + 1
}
def addTwo(x: Int) = Future {
  addOne(x + 1) .map(identity)
}
def addThree(x: Int) = Future {
  addTwo(x + 1).map(identity)
}

println(addThree(1))

失败于

java.util.concurrent.RejectedExecutionException: Task scala.concurrent.impl.CallbackRunnable@65a264b6 rejected from java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@10d078f4[Running, pool size = 1, active threads = 1, queued tasks = 1, completed tasks = 1]