浅谈Java中spring 线程异步执行

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

多线程并发处理起来通常比较麻烦，如果你使用spring容器来管理业务bean，事情就好办了多了。spring封装了Java的多线程的实现，你只需要关注于并发事物的流程以及一些并发负载量等特性，具体来说如何使用spring来处理并发事务：

1.了解 TaskExecutor接口

Spring的TaskExecutor接口等同于java.util.concurrent.Executor接口。 实际上，它存在的主要原因是为了在使用线程池的时候，将对Java5的依赖抽象出来。 这个接口只有一个方法execute(Runnable task)，它根据线程池的语义和配置，来接受一个执行任务。最初创建TaskExecutor是为了在需要时给其他Spring组件提供一个线程池的抽象。 例如ApplicationEventMulticaster组件、JMS的 AbstractMessageListenerContainer和对Quartz的整合都使用了TaskExecutor抽象来提供线程池。 当然，如果你的bean需要线程池行为，你也可以使用这个抽象层。

2. TaskExecutor接口的实现类

(1)SimpleAsyncTaskExecutor 类

这个实现不重用任何线程，或者说它每次调用都启动一个新线程。但是，它还是支持对并发总数设限，当超过线程并发总数限制时，阻塞新的调用，直到有位置被释放。如果你需要真正的池，请继续往下看。

(2)SyncTaskExecutor类

这个实现不会异步执行。相反，每次调用都在发起调用的线程中执行。它的主要用处是在不需要多线程的时候，比如简单的test case。

(3)ConcurrentTaskExecutor 类

这个实现是对Java 5 java.util.concurrent.Executor类的包装。有另一个备选, ThreadPoolTaskExecutor类，它暴露了Executor的配置参数作为bean属性。很少需要使用ConcurrentTaskExecutor, 但是如果ThreadPoolTaskExecutor不敷所需，ConcurrentTaskExecutor是另外一个备选。

(4)SimpleThreadPoolTaskExecutor 类

这个实现实际上是Quartz的SimpleThreadPool类的子类，它会监听Spring的生命周期回调。当你有线程池，需要在Quartz和非Quartz组件中共用时，这是它的典型用处。

(5)ThreadPoolTaskExecutor 类

它不支持任何对java.util.concurrent包的替换或者下行移植。Doug Lea和Dawid Kurzyniec对java.util.concurrent的实现都采用了不同的包结构，导致它们无法正确运行。 这个实现只能在Java 5环境中使用，但是却是这个环境中最常用的。它暴露的bean properties可以用来配置一个java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor，把它包装到一个TaskExecutor中。如果你需要更加先进的类，比如ScheduledThreadPoolExecutor,我们建议你使用ConcurrentTaskExecutor来替代。

(6)TimerTaskExecutor类

这个实现使用一个TimerTask作为其背后的实现。它和SyncTaskExecutor的不同在于，方法调用是在一个独立的线程中进行的，虽然在那个线程中是同步的。

(7)WorkManagerTaskExecutor类

这个实现使用了CommonJ WorkManager作为其底层实现，是在Spring context中配置CommonJ WorkManager应用的最重要的类。和SimpleThreadPoolTaskExecutor类似，这个类实现了WorkManager接口，因此可以直接作为WorkManager使用。

案例

注册TaskExecutor

@Configuration
public class WebMvcConfigurerAdpter extends AbstractWebMvcConfigurerAdpter {
 @Override
 public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
  super.configureMessageConverters(converters);
  WafJsonMapper.getMapper().enable(DeserializationFeature.FAIL_ON_NUMBERS_FOR_ENUMS);
 }
 @Bean
 public TaskExecutor taskExecutor() {
  ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
  executor.setCorePoolSize(5);
  executor.setMaxPoolSize(10);
  return executor;
 }
}

使用：

@Service
public class TaskService {
 @Autowired
 private TaskExecutor executor;
 public void execute() {
  executor.execute(new Runnable() {
   @Override
   public void run() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
     try {
      Thread.sleep(1000);
      System.out.println("task running ...");
     } catch (Exception e) {
     }
    }
   }
  });
 }
}

@RestController
@RequestMapping(value = "/v0.1")
public class TaskController {
 @Autowired
 private TaskService taskService;
 @RequestMapping()
 public Object execute() {
  taskService.execute();
  Map res = new HashMap();
  res.put("result", "success");
  return res;
 }
}

程序不会等到10个线程都跑完才返回结果，不是阻塞程序，返回结果后，线程仍然在执行。

案例：

ThreadPoolTaskExecutor poolTaskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
//线程池所使用的缓冲队列
poolTaskExecutor.setQueueCapacity(200);
//线程池维护线程的最少数量
poolTaskExecutor.setCorePoolSize(5);
//线程池维护线程的最大数量
poolTaskExecutor.setMaxPoolSize(1000);
//线程池维护线程所允许的空闲时间
poolTaskExecutor.setKeepAliveSeconds(30000);
poolTaskExecutor.initialize();

<!-- 配置线程池 -->
<bean id ="taskExecutor" class ="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor" >
 <!-- 线程池维护线程的最少数量 -->
<span style="white-space:pre"> </span><property name ="corePoolSize" value ="5" />
 <!-- 线程池维护线程所允许的空闲时间 -->
<span style="white-space:pre"> </span><property name ="keepAliveSeconds" value ="30000" />
 <!-- 线程池维护线程的最大数量 -->
<span style="white-space:pre"> </span><property name ="maxPoolSize" value ="1000" />
 <!-- 线程池所使用的缓冲队列 -->
<span style="white-space:pre"> </span><property name ="queueCapacity" value ="200" />
</bean>

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ThreadPoolTaskExecutor poolTaskExecutor = (ThreadPoolTaskExecutor)ctx.getBean("taskExecutor");
Thread udpThread = new Thread(udp);
poolTaskExecutor.execute(udpThread);
获取当前线程池活动的线程数：
int count = poolTaskExecutor.getActiveCount();
logger.debug("[x] - now threadpool active threads totalNum : " +count);

配置解释

当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时：

1、 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize，即使线程池中的线程都处于空闲状态，也要创建新的线程来处理被添加的任务。

2、 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize，但是缓冲队列 workQueue未满，那么任务被放入缓冲队列。

3、如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量小于maximumPoolSize，建新的线程来处理被添加的任务。

4、 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize，缓冲队列workQueue满，并且线程池中的数量等于maximumPoolSize，那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是：处理任务的优先级为：核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程 maximumPoolSize，如果三者都满了，使用handler处理被拒绝的任务。

5、 当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止。这样，线程池可以动态的调整池中的线程数。

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