ExecutorService invokeAll 死锁

Question

在为ExecutorService invokeAll 编写骨架程序时，我遇到了一个有趣的场景，它似乎造成了死锁。无法弄清楚为什么会这样。

这是实例化3个任务并调用invokeAll()的程序

        int poolSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(poolSize);
        Set<Callable<Object>> tasksSet = new HashSet<>();
        tasksSet.add(new Task1());
        tasksSet.add(new Task2());
        tasksSet.add(new Task3());

        List<Future<Object>> resultSet = pool.invokeAll(tasksSet);
        for (Future<Object> future : resultSet) {
            Object result;
            try {
                   result = future.get(5, TimeUnit.SECONDS);
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
                Logger.getLogger(CallableDemo.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            } catch (ExecutionException ex) {
                ex.printStackTrace();
                Logger.getLogger(CallableDemo.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            } catch (TimeoutException ex) {
                ex.printStackTrace();
                Logger.getLogger(CallableDemo.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            }
        }
        pool.shutdown();

还有Task1代码：

public class Task1 implements Callable<Object> {

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        long val = 0;
        for (long i = 0; i < Long.MAX_VALUE - 5000; i++) {
            val += i;
        }
        return "Sucessfull Task1 object...";
    }

}

Task2 和 Task3 代码也相同，除了这两个类在循环检查中使用 Integer.MAX_VALUE。

当我运行这个程序时，它永远卡住了，有趣的是，其他两个任务也没有运行。我的机器是8核处理器。有什么想法为什么会出现这种行为？

如果我将 Long.MAX_VALUE 更改为 Integer.MAX_VALUE，一切正常。

另一个有趣的观察是：

如果submit() 单独调用这些任务，而不是调用invokeAll()，除Task1（具有Long.MAX_VALUE）之外的另外两个任务按时完成。

Answer 1

您观察到的这种行为确实是预期的行为。考虑以下几点：

1) Task3 最多为 Integer.MAX_VALUE - 5000，而 Task1 和 Task2 最多为 Long.MAX_VALUE - 5000。在所有条件相同的情况下，这意味着 Task1 和 Task2 的持续时间是 Task3 的 2^32 倍，即超过 40 亿倍。

2) 如AbstractExecutorService.invokeAll() 的 Javadoc 中所指定（强调我的）：

执行给定的任务，返回持有它们的 Futures 列表 状态和结果全部完成后。

因此，正在发生的事情是 Task3 完成得非常快，但其他两个任务将运行数天或更可能数月。由于invokeAll() 仅在所有任务完成后返回，因此您实际上永远不会看到它返回。

您可以通过在 for 循环之后立即在 Task3 中打印跟踪来轻松验证这一点，例如：

public static class Task3 implements Callable<Object> {
  @Override
  public Object call() throws Exception {
    long start = System.nanoTime();
    long val = 0;
    for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE - 5000; i++) {
      val += 1;
    }
    double elapsed = (System.nanoTime() - start) / 1_000_000d;
    System.out.printf("Task3 terminated in %.3f ms%n", elapsed);
    return "Sucessfull Task3 object...";
  }
}

在我的 8 核机器上，它给了我：Task3 terminated in 568.938 ms。打个比方，即使 Task3 只需要 1 毫秒完成，其他两个任务仍然需要 46 天以上才能完成。

顺便说一句，我不确定您想在for 循环中使用val += i 完成什么，因为这会导致许多整数溢出。