Scala 中最多只能同时执行四个并发 Future

在本文中，我们将介绍为什么在 Scala 中只能同时执行四个并发 Future，并提供一些示例来说明。

在 Scala 中，Future 是一种并发编程的机制，允许我们以异步的方式执行代码块。通常，我们可以启动多个 Future 并并行地执行它们，以提高程序的并发性和性能。然而，在 Scala 中，存在一个默认限制，即最多只能同时执行四个并发 Future。这个限制是由 Scala 的执行上下文（Execution Context）所决定的。

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Scala 执行上下文和线程池

Scala 的执行上下文是一个由线程池支持的抽象，用于管理并发任务的执行。执行上下文有不同的实现方式，比如 ExecutionContext.global 使用的是全局的线程池，虽然具有较为方便的使用方式，但并不适合在生产环境中使用，因为它会并发地创建大量的线程，从而导致过度占用系统资源。

我们可以通过手动创建自定义的执行上下文来控制并发 Future 的数量。通过指定线程池的大小，我们可以限制同时执行的任务数量。下面是一个自定义执行上下文的示例：

import scala.concurrent.ExecutionContext
import java.util.concurrent.Executors

object MyExecutionContext {
  private val threadPool = Executors.newFixedThreadPool(8)
  implicit val ec: ExecutionContext = ExecutionContext.fromExecutor(threadPool)
}

上面的示例中，我们创建了一个大小为 8 的固定线程池，并将它包装在自定义的执行上下文中（MyExecutionContext）。然后，我们可以在需要控制并发 Future 数量的地方使用这个自定义的执行上下文。

控制并发 Future 数量的方法

为了控制并发 Future 的数量，我们可以使用 Future.traverse，它接收一个列表和一个函数，并将函数应用于列表中的每个元素，最后返回一个 Future[List[结果类型]]。通过设置并发度参数（parallelism），我们可以限制同时执行的 Future 数量。下面是一个示例：

import scala.concurrent.Future
import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global

val list = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

val results: Future[List[Int]] = Future.traverse(list, parallelism = 4) { i =>
  Future {
    // 执行某些耗时的操作
    i * 2
  }
}

results.foreach { resultList =>
  println(resultList)
}

在上面的示例中，我们创建了一个包含 10 个元素的列表。然后，我们使用 Future.traverse 将列表中的每个元素乘以 2，并设置并发度为 4。最后，我们将结果打印出来。由于并发度为 4，因此在任何给定的时间内，最多只能同时执行 4 个 Future。

最大并发 Future 数量的设置

如果我们想要控制 Scala 中最多同时执行的 Future 数量，我们可以通过配置执行上下文的线程池大小来实现。比如，在使用 Akka 的项目中，我们可以配置 Akka 的 akka.actor.default-dispatcher 来控制线程池的大小。下面是一个示例配置：

akka {
  actor {
    default-dispatcher {
      type = Dispatcher
      executor = "fork-join-executor"
      throughput = 100
      parallelism-factor = 4.0
      fork-join-executor {
        parallelism-min = 2
        parallelism-max = 8
      }
    }
  }
}

在上面的示例中，我们将线程池的最小并发度设置为 2，最大并发度设置为 8。通过设置这些参数，我们可以根据项目的需求来控制最大并发 Future 数量。

总结

在 Scala 中，默认情况下最多只能同时执行四个并发 Future。这是由 Scala 的执行上下文所决定的，它负责管理并发任务的执行。为了控制并发 Future 数量，我们可以手动创建自定义的执行上下文，并在需要的地方使用它。我们还可以使用 Future.traverse 函数来限制并发 Future 数量，通过设置并发度参数来实现。另外，我们还可以通过配置执行上下文的线程池大小来控制最大并发 Future 数量。