Как вам такое?)

Вот такую задачу с собеседования нашел:
Что думаете?)

Наверняка эта задачка входит в число хрестоматийных и встречается на собеседованиях по #Java, но поскольку я по ним не хожу, пришлось убить часок на разбирательство с ней. Поделюсь с вами; вдруг кто-то тоже встретит.

🎓 Дано
Ванильный пул потоков на голом JDK (аналоги из класса Executors не подходят):

var threadPool = new ThreadPoolExecutor(
  corePoolSize,  // 3
  maxPoolSize,  // 30
  keepAliveTime,  // 60
  TimeUnit.SECONDS,
  new LinkedBlockingQueue<>(maxQueueLength), // 100
  Executors.defaultThreadFactory(),
  new DiscardPolicy());  // could also be a logging implementation

И некий метод, который сначала просто напихивает задачки в этот пул:

List<Future> futures = new ArrayList<>();
futures.add(threadPool.submit(task));

, потом идёт по своим делам, а когда заканчивает с ними, проверяет готовность задачек и, если надо, дожидается завершения каждой, чтобы продолжить работу дальше:

for (Future future : futures) {
  try {
    future.get();
  }
  catch (Exception e) {
    log.error("Failed to get task result from future", e);
  }
}

🔍 Найти
Какого _🙊_ в некоторых случаях метод намертво зависает на вызове future.get()?
При этом в дампе потоков нет никаких следов задач, которые бы зависли/зациклились/заблокированы.

🔑 Решение
Вариант 1. Добавить таймаут в метод future.get(). Да, это решит проблему, но не даст понять, почему она появилась.

Вариант 2. Извернуться как-нибудь так, чтобы прийти к вызову вида CompletableFuture.allOf(c1, c2, c3).join(). Наверняка так можно (не проверял), но выглядит избыточно сложно, должно же работать и так.

Вариант 3. Обернуть вызов future.get() вот в такое условие:

    if (future.isDone()) {
      future.get();
    }

Казалось бы, смысла в нём нет, ведь если задача не завершена (isDone() == false), то мы просто дождёмся её завершения при вызове get(). Но нет. Когда мы имеем дело с ThreadPoolExecutor, то при вызове submit() он в качестве имплементации Future возвращает экземпляр FutureTask, у которого метод isDone() выглядит так:

    public boolean isDone() {
        return state != NEW;
    }

, то есть "сделанной" считается любая не новая задача (в том числе когда она ещё в работе).

А метод FutureTask.get() устроен так:

    public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        int s = state;
        if (s <= COMPLETING)
            s = awaitDone(false, 0L);
        return report(s);
    }

, то есть ожидание наступит для любого состояния, предшествующего завершению, в том числе для вышеупомянутого NEW (на самом деле только для NEW и COMPLETING).

Но если бы задача, на которой завис наш поток, была в состоянии COMPLETING, мы наверняка увидели бы соответствующий ей поток в дампе, а раз его нет, значит, она в NEW.
А как она могла оказаться NEW, если все задачи вроде как были переданы пулу на исполнение? Видимо, он её не взял. А почему не взял? Правильно — из-за переполнения очереди, ведь она ограничена (new LinkedBlockingQueue<>(maxQueueLength)). А почему тогда это не привело к ошибкам и прерыванию всего процесса? Верно, из-за с виду безобидной new DiscardPolicy(), которая просто дропает не влезшие задачки (и логирует их, как было в нашем случае).

✅ Вся цепочка кратко:
— не влезающие в очередь задачи молча отбрасываются политикой пула, оставляя им статус NEW;
— видя этот статус, метод future.get() впадает в бесконечное ожидание;
— исключить ожидание можно добавлением проверки на NEW в виде вызова future.isDone().
⚠️ Если очередь будет большой, а задачи — долгоиграющими, можно нарваться на случай, когда задача уже в очереди и имеет шанс быть выполненной, но цикл с вызовом get() её не подождёт. В этом случае решение должно быть другим.

Мораль: пишите однопоточные приложения🤪