executorService.submit(Runnable)返回的未来对象是否持有对可运行对象的引用？

Question

executorService.submit(Runnable)返回的未来对象是否持有对可运行对象的引用？

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假设我们有以下代码：

List<Future<?>> runningTasks;
ExecutorService executor;
...
void executeTask(Runnable task){
    runningTasks.add(executor.submit(task));
}

我的问题是：

runningTasks 是否持有对 task 对象的引用？
它会持有多久？任务完成后是否仍然持有它？
为避免内存泄漏，我是否需要注意删除已添加到列表中的未来对象？

- Daniel Rusev

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通常是这样的。只要任务正在运行，它就不重要了，因为它已经被执行线程引用了。在任务完成后，我只需要从名为“runningTasks”的列表中删除Future即可... - Holger

我能否将列表改为保存弱引用？类似于List<WeakReference<Future<?>>>这样的形式？ - Daniel Rusev

你可以这样做。但是这会让我想知道为什么你首先要将“Future”存储在列表中。 - Holger

因为在某些时候我需要取消某些任务。 - Daniel Rusev

然后，List<WeakReference<Future<?>>> 就可以工作了。它将允许 Future 被垃圾回收，但您必须手动删除 WeakReference 实例（尽管 WeakReference 本身不占用太多空间）。另一种选择是使用 Collections.newSetFromMap(new WeakHashMap<Future<?>,Boolean>()) 创建一个 Set<Future<?>>，它允许其元素被垃圾回收。再也没有更简单的方法了... - Holger

2个回答

-1

1. 运行 runningTasks(Future) 是否会持有对任务对象的引用？ --- 是 2. 它会持有多长时间？任务完成后它仍然持有吗？ --- 它会持有任务引用直到任务完成，之后它将从 ThreadPoolExecutor 的队列中移除。在 FutureTask.finishCompletion() 方法中，我们将可调用 (callable) (task) 的引用设置为 null。FutureTask.finishCompletion() 在 FutureTask 的 run 和 cancel 方法中被调用。因此，在运行和取消两种情况下，future 都不会持有任务的引用。 3. 为了避免内存泄漏，我是否需要注意删除添加到列表中的 future？--- 如果您使用 Future，则是安全的。

如果您使用 ScheduledFuture，则可能会遇到内存泄漏问题，因为通常情况下 ScheduledFuture.cancel() 或 Future.cancel() 不会通知其 Executor 已被取消，并且它会留在队列中直到它的执行时间到来。对于简单的 Futures 来说这并不是什么大问题，但对于 ScheduledFutures 来说可能是个大问题。它可能会停留几秒钟、几分钟、几小时、几天、几周、几年或几乎无限期，具体取决于它被安排的延迟时间。

如需更多详细信息，包括内存泄漏情况及其解决方案示例，请参阅我的其他答案。

- Vipin

我不认为这是正确的。至少在OpenJDK 1.6中，ThreadPoolExecutor创建的Future对象在任务完成后仍会保留对底层可调用对象的引用。 - Enno Shioji

@EnnoShioji，请查看ThreadPoolExecutor.Worker类的getTask()方法。它包含poll()和take()调用，用于检索并删除队列的头部。 - Vipin

当然，它会从内部队列中删除，但是Future对象（即FutureTask）仍具有指向底层可调用对象的字段，如此处所示：http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/6-b14/java/util/concurrent/FutureTask.java#FutureTask.cancel%28boolean%29 - Enno Shioji

该字段是FutureTask.Sync.callable。 - Enno Shioji

在OpenJDK 1.7中，它仍然存在，在1.8中似乎开始将其置零(http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/8-b132/java/util/concurrent/FutureTask.java)。然而，这正是为什么您不希望依赖于实现细节的原因。 - Enno Shioji

在JDK 7中，FutureTask在callable引用变量中存储引用。但是，如果您查看FutureTask.finishCompletion()方法，它将被设置为null。finishCompletetion方法在cancel()和run()中都会被调用，因此最终它会变成null，不会造成内存泄漏的危险。 - Vipin

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可以查看英文原文，
原文链接

- Enno Shioji · Accepted Answer

直到执行器或Future对象保留对其的引用是一项实现细节。因此，如果您的任务使用了大量内存，以至于需要担心内存使用情况，则应在任务完成之前显式清理任务中的内存。

如果您查看ThreadPoolExecutor的OpenJDK 1.6源代码，实际上可以看到底层Future对象无限期地保留对底层可调用对象的引用（即只要Future对象有强引用，就不能对可调用对象进行垃圾回收）。这也适用于1.7版本。从1.8开始，对其的引用被置为空。但是，您无法控制任务将在哪个ExecutorService实现上运行。

在实践中，使用WeakReference应该有效，因为Future和因此Callable对象可以在任务完成后进行垃圾回收，并且合理的ExecutorService实现应该在任务完成时失去对它的引用。严格来说，这仍取决于ExecutorService的实现。此外，使用WeakReference可能会增加意外的大开销。如果您只是显式清理占用大量内存的对象，那么效果会更好。相反，如果您没有分配大型对象，则不必担心。

当然，这个讨论与在列表中保留未删除任何内容的future所导致的内存泄漏完全不同。即使使用WeakReference也无济于事；您仍将面临内存泄漏问题。为此，请简单地遍历列表并删除已完成且无用的futures。每次执行此操作都是可以的，除非队列大小非常大，因为这非常快速。