多線程與異步

異步是目的，而多線程是實現這個目的的方法。

1 Java J.U.C線程調度

JDK 1.5新增的java.util.concurrent包，增加了并發編程的很多類。

Executor

定義了方法execute()，用來執行一個任務

public interface Executor {

void execute(Runnable command);

}

ExecutorService

提供了生命周期管理的方法。

submit()

shutdown()

invokeAll()

invokeAny()

ThreadPoolExecutor

Java提供的線程池類。可自定義線程池大小及線程處理機制。

corePoolSize：線程池的基本大小，即在沒有任務需要執行的時候線程池的大小，并且只有在工作隊列滿了的情況下才會創建超出這個數量的線程。

maximumPoolSize：線程池中允許的最大線程數，線程池中的當前線程數目不會超過該值。

keepAliveTime：線程空閑時間

以poolSize表示當前線程數，新提交一個任務時的處理流程為：

如果當前線程池的線程數還沒有達到基本大小(poolSize < corePoolSize)，無論是否有空閑的線程新增一個線程處理新提交的任務

如果當前線程池的線程數大于或等于基本大小(poolSize >= corePoolSize) 且任務隊列未滿時，就將新提交的任務提交到阻塞隊列排隊，等候處理。

如果當前線程池的線程數大于或等于基本大小(poolSize >= corePoolSize) 且任務隊列滿時：

當前poolSize

當前poolSize=maximumPoolSize，那么意味著線程池的處理能力已經達到了極限，此時需要拒絕新增加的任務。至于如何拒絕處理新增的任務，取決于線程池的飽和策略RejectedExecutionHandler。

ScheduledExecutorService

定時調度接口。有4種調度機制：

//帶延遲時間的調度，只執行一次，調度之后可通過Future.get()阻塞直至任務執行完畢

public ScheduledFuture> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);

//帶延遲時間的調度，只執行一次，調度之后可通過Future.get()阻塞直至任務執行完畢，并且可以獲取執行結果

public ScheduledFuture schedule(Callable callable, long delay, TimeUnit unit);

//帶延遲時間的調度，循環執行，固定頻率

public ScheduledFuture> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit);

//帶延遲時間的調度，循環執行，固定延遲

public ScheduledFuture> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);

ScheduledThreadPoolExecutor

基于線程池的定時調度實現。可以用來在給定延時后執行異步任務或者周期性執行任務。

ScheduledExecutorService4種調度機制的實現。

2 Spring線程調度

TaskExecutor

Spring引入了TaskExecutor接口作為頂層接口。繼承至J.U.C的Executor接口。

TaskScheduler

類似于J.U.C中的ScheduledExecutorService，是任務調度的接口。

功能與ScheduledExecutorService差不多，多了一個可傳Trigger對象的schedule()方法，可支持Corn表達式進行任務調度。

ScheduledFuture> schedule(Runnable task, Trigger trigger);

ScheduledFuture> schedule(Runnable task, Date startTime);

ScheduledFuture> scheduleAtFixedRate(Runnable task, Date startTime, long period);

ScheduledFuture> scheduleAtFixedRate(Runnable task, long period);

ScheduledFuture> scheduleWithFixedDelay(Runnable task, Date startTime, long delay);

ScheduledFuture> scheduleWithFixedDelay(Runnable task, long delay);

AsyncTaskExecutor

接口中提供submit()方法執行任務。

ThreadPoolTaskExecutor

Spring提供的線程池類。與Java提供的ThreadPoolExecutor線程池類類似，可以配置線程池屬性及拒絕策略。

處理流程與ThreadPoolExecutor一樣。

ThreadPoolTaskScheduler

實現TaskScheduler接口，實現了其接口的調度機制。與Java中的ScheduledThreadPoolExecutor類類似。

多了一個可傳Trigger對象的schedule()方法，可支持Corn表達式進行任務調度。

3 Spring異步操作

使用@Async注解

標注了@Async注解的方法，稱之為異步方法。這些方法將在執行的時候，將會在獨立的線程(線程池中獲取)中被執行，調用者無需等待它的完成，即可繼續其他的操作。

@Configuration

@EnableAsync

public class AsyncConfig {

}

@Async

public void downloadOrder() throws InterruptedException {

System.out.println("執行開始時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());

Thread.sleep(10000);

System.out.println("執行結束時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());

}

@Async標注的方法，在同一個類中調用，無效

4 Spring定時任務的幾個實現

4.1 基于@Scheduled注解

@Configuration //標記為配置類

@EnableScheduling //開啟定時任務，可以放到啟動類中

public class OrderScheduler {

//定時任務執行周期，采用Corn表達式

@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")

public void downloadOrder() {

System.out.println("執行開始時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());

Thread.sleep(10000);

System.out.println("執行結束時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());

}

}

//并不是每5秒執行一次，上次執行的結果會影響到下次運行。這個相當于10s運行一次了。

@Scheduled注解也可以直接指定時間間隔，如：@Scheduled(fixedRate=5000)

實現本質是基于Java中的ScheduledExecutorService類的schedule方法。

基于@Scheduled注解默認為單線程的。

標注了@Scheduled的方法，執行時是單線程的，也就是說，上次運行的結果會影響到下一次的執行。

4.2 基于SchedulingConfigurer接口

@FunctionalInterface

public interface SchedulingConfigurer {

void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar);

}

ScheduledTaskRegistrar類

實現SchedulingConfigurer接口，實現configureTasks方法，方法傳入ScheduledTaskRegistrar類對象。

幾種定時任務類型：

CronTask：根據Cron表達式執行定時任務

TriggerTask：按照Trigger觸發器觸發執行，可以動態改變定時任務的執行

FixedRateTask：固定速度執行

FixedDelayTask：固定延遲執行

@EnableScheduling //啟動類，設置定時任務開關

@SpringBootApplication

public class MatrixApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(MatrixApplication.class, args);

}

}

@Component

public class TestScheduler implements SchedulingConfigurer {

@Override

public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar scheduledTaskRegistrar) {

scheduledTaskRegistrar.addTriggerTask(() -> System.out.println("執行時間：" + LocalDateTime.now()), new CronTrigger("0/2 * * * * ?"));

}

}

SchedulingConfigurer配置類比@Scheduled注解多了一個TriggerTask，更加靈活，其他的差不多。

4.3 基于注解設定多線程定時任務

@Scheduled注解默認為單線程的，我們可以使用@Async注解啟用多線程。

@Configuration //標記為配置類

@EnableAsync //開啟多線程

@EnableScheduling //開啟定時任務，可以放到啟動類中

public class OrderScheduler {

//定時任務執行周期，采用Corn表達式

@Async

@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")

public void downloadOrder() {

System.out.println("執行開始時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());

Thread.sleep(10000);

System.out.println("執行結束時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());

}

}

同一個任務的每一次定時任務執行，都會開辟一個新的線程，不會影響到下一次任務的執行。

4.4 ThreadPoolTaskScheduler

利用線程池實現任務調度。

@Resource

private ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler;

@GetMapping("/start")

public void test() {

threadPoolTaskScheduler.schedule(() -> System.out.println("第" + i + "執行時間：" + LocalDateTime.now()), new CronTrigger("0/2 * * * * ?"));

}

4.5 整合Quartz

略

定時任務內部的方法可以結合@Async注解使用達到多線程的目的

參考文章

總結

以上是生活随笔為你收集整理的springboot主线程_SpringBoot(一) 多线程与异步的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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