在spring boot中使用java线程池ExecutorService

港控/mmm° 2023-06-24 04:58 10阅读 0赞

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# 在spring boot中使用java线程池ExecutorService #

## 1. 认识java线程池 ##

### 1.1 在什么情况下使用线程池？ ###

*  1.单个任务处理的时间比较短
 *  2.需处理的任务的数量大

### 1.2 使用线程池的好处 ###

*  1.减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销
 *  2.如不使用线程池，有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存

### 1.3 线程池包括以下四个基本组成部分 ###

*  1、线程池管理器（ThreadPool）：用于创建并管理线程池，包括 创建线程池，销毁线程池，添加新任务；
 *  2、工作线程（PoolWorker）：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务；
 *  3、任务接口（Task）：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等；
 *  4、任务队列（taskQueue）：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。

### 1.4 线程池的核心参数 ###

ThreadPoolExecutor 有四个构造方法，前三个都是调用最后一个(最后一个参数最全)

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                  int maximumPoolSize,
                                  long keepAliveTime,
                                  TimeUnit unit,
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
            this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
                 Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
        }
    
    
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                  int maximumPoolSize,
                                  long keepAliveTime,
                                  TimeUnit unit,
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                                  ThreadFactory threadFactory) {
            this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
                 threadFactory, defaultHandler);
        }
    
    
        public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                                  int maximumPoolSize,
                                  long keepAliveTime,
                                  TimeUnit unit,
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                                  RejectedExecutionHandler handler) {
            this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
                 Executors.defaultThreadFactory(), handler);
        }
    
        // 都调用它
        public ThreadPoolExecutor(// 核心线程数
        int corePoolSize, 
                                  // 最大线程数
                                  int maximumPoolSize,  
                                  // 闲置线程存活时间
                                  long keepAliveTime,  
                                  // 时间单位
                                  TimeUnit unit, 
                                  // 线程队列
                                  BlockingQueue<Runnable> workQueue,  
                                  // 线程工厂  
                                  ThreadFactory threadFactory,                
                                  // 队列已满,而且当前线程数已经超过最大线程数时的异常处理策略              
                                  RejectedExecutionHandler handler   ) {
            if (corePoolSize < 0 ||
                maximumPoolSize <= 0 ||
                maximumPoolSize < corePoolSize ||
                keepAliveTime < 0)
                throw new IllegalArgumentException();
            if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
                throw new NullPointerException();
            this.corePoolSize = corePoolSize;
            this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
            this.workQueue = workQueue;
            this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
            this.threadFactory = threadFactory;
            this.handler = handler;
        }

**主要参数**

*  corePoolSize：核心线程数
    
     *  核心线程会一直存活，即使没有任务需要执行
     *  当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
     *  设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭
 *  maxPoolSize：最大线程数
    
     *  当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
     *  当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常
 *  keepAliveTime：线程空闲时间
    
     *  当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
     *  如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0
 *  workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：
    
     *  ArrayBlockingQueue;
     *  LinkedBlockingQueue;
     *  SynchronousQueue;  
        关于阻塞队列可以看这篇：java 阻塞队列
 *  threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；
 *  rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器，两种情况会拒绝处理任务：
    
     *  当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务
     *  当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务
 *  当拒绝处理任务时线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy，会抛出异常。ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况：
    
     *  AbortPolicy 丢弃任务，抛运行时异常
     *  CallerRunsPolicy 执行任务
     *  DiscardPolicy 忽视，什么都不会发生
     *  DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列（最后一个执行）的任务
     *  实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器

### 1.5 Java线程池 ExecutorService ###

*  Executors.newCachedThreadPool 创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
 *  Executors.newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
 *  Executors.newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
 *  Executors.newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。  
    备注：Executors只是一个工厂类，它所有的方法返回的都是ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor这两个类的实例。

### 1.6 ExecutorService有如下几个执行方法 ###

*  executorService.execute(Runnable);这个方法接收一个Runnable实例，并且异步的执行
 *  executorService.submit(Runnable)
 *  executorService.submit(Callable)
 *  executorService.invokeAny(…)
 *  executorService.invokeAll(…)

#### execute(Runnable) ####

这个方法接收一个Runnable实例，并且异步的执行

executorService.execute(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Asynchronous task");
    }
    });
    
    executorService.shutdown();

#### submit(Runnable) ####

submit(Runnable)和execute(Runnable)区别是前者可以返回一个Future对象，通过返回的Future对象，我们可以检查提交的任务是否执行完毕，请看下面执行的例子：

Future future = executorService.submit(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Asynchronous task");
    }
    });
    
    future.get();  //returns null if the task has finished correctly.

#### submit(Callable) ####

submit(Callable)和submit(Runnable)类似，也会返回一个Future对象，但是除此之外，submit(Callable)接收的是一个Callable的实现，Callable接口中的call()方法有一个返回值，可以返回任务的执行结果，而Runnable接口中的run()方法是void的，没有返回值。请看下面实例：

Future future = executorService.submit(new Callable(){
    public Object call() throws Exception {
        System.out.println("Asynchronous Callable");
        return "Callable Result";
    }
    });
    
    System.out.println("future.get() = " + future.get());

如果任务执行完成，future.get()方法会返回Callable任务的执行结果。注意，future.get()方法会产生阻塞。

#### invokeAny(…) ####

invokeAny(…)方法接收的是一个Callable的集合，执行这个方法不会返回Future，但是会返回所有Callable任务中其中一个任务的执行结果。这个方法也无法保证返回的是哪个任务的执行结果，反正是其中的某一个。

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    
    Set<Callable<String>> callables = new HashSet<Callable<String>>();
    
    callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 1";
    }
    });
    callables.add(new Callable<String>() {
    public String call() throws Exception {
        return "Task 2";
    }
    });
    callables.add(new Callable<String>() {
        public String call() throws Exception {
        return "Task 3";
    }
    });
    
    String result = executorService.invokeAny(callables);
    System.out.println("result = " + result);
    executorService.shutdown();

#### invokeAll(…) ####

invokeAll(…)与 invokeAny(…)类似也是接收一个Callable集合，但是前者执行之后会返回一个Future的List，其中对应着每个Callable任务执行后的Future对象。

List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(callables);
    
    for(Future<String> future : futures){
    System.out.println("future.get = " + future.get());
    }
    
    executorService.shutdown();

## 2. 在springBoot中使用java线程池ExecutorService ##

### 2.1 springBoot 的使用配置 ###

import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /**
     * 数据收集配置，主要作用在于Spring启动时自动加载一个ExecutorService对象.
     * @author Bruce
     * @date 2017/2/22
     * 
     * update by Cliff at 2027/11/03
     */
    @Configuration
    public class ThreadPoolConfig {
    
        @Bean
        public ExecutorService getThreadPool(){
            return Executors.newFixedThreadPool();
        }
    }

### 2.2 使用 ###

在@service 中注入 ExecutorService 然后就可以直接用了。

@Autowired
        private ExecutorService executorService;
    
    public void test(){
            executorService.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println("Asynchronous task");
                }
            });
        }

参考：  
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html  
https://www.cnblogs.com/waytobestcoder/p/5323130.html