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SpringBoot 实现多线程

作者:代码的路
  • 2023-01-12
    江苏
  • 本文字数:2763 字

    阅读完需:约 9 分钟

原文链接


代码地址:https://github.com/Snowstorm0/learn-async

1 线程同步和异步

线程同步:A 线程要请求某个资源,但是此资源正在被 B 线程使用中,因为同步机制存在,A 只能等待下去。耗时较长,安全性较高。


线程异步:A 线程要请求某个资源,但是此资源正在被 B 线程使用中,因为没有同步机制存在,A 线程仍然请求的到。


一个进程启动的多个不相干的进程,他们之间的相互关系为异步;同步必须执行到底后才能执行其他操作,异步可同时执行。


多个线程执行的时候需要同步,如果是单线程则不需要同步。

2 异步实例

主方法和被调用的方法必须是不同的类,才能实现多线程。

2.1 启动类

使用@EnableAsync来开启 SpringBoot 对于异步任务的支持。


Application:


@SpringBootApplication@EnableAsyncpublic class Application {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(Application.class, args);    }}
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2.2 线程池

配置类实现接口 AsyncConfigurator,返回一个 ThreadPoolTaskExecutor 线程池对象。


config/AsyncConfig:


@Configuration@EnableAsyncpublic class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
// ThredPoolTaskExcutor的处理流程 // 当池子大小小于corePoolSize,就新建线程,并处理请求 // 当池子大小等于corePoolSize,把请求放入workQueue中,池子里的空闲线程就去workQueue中取任务并处理 // 当workQueue放不下任务时,就新建线程入池,并处理请求,如果池子大小撑到了maximumPoolSize,就用RejectedExecutionHandler来做拒绝处理 // 当池子的线程数大于corePoolSize时,多余的线程会等待keepAliveTime长时间,如果无请求可处理就自行销毁
@Override @Bean public Executor getAsyncExecutor() { ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor(); // 核心线程数:线程池创建的时候初始化的线程数 executor.setCorePoolSize(10); // 最大线程数:线程池最大的线程数,只有缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程 executor.setMaxPoolSize(100); // 缓冲队列:用来缓冲执行任务的队列 executor.setQueueCapacity(50); // 线程池关闭:等待所有任务都完成再关闭 executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true); // 等待时间:等待5秒后强制停止 executor.setAwaitTerminationSeconds(5); // 允许空闲时间:超过核心线程之外的线程到达60秒后会被销毁 executor.setKeepAliveSeconds(60); // 线程名称前缀 executor.setThreadNamePrefix("learn-Async-"); // 初始化线程 executor.initialize(); return executor; }
@Override public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() { return null; }}
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2.3 controller

通过该层调用测试 Async。


@RestController@RequestMapping("/homepage")public class AsyncController {    @Autowired    AsyncService asyncTaskService;    @GetMapping("/learnAsync")    public String learnAsync(){        for (int i = 0; i < 10; i++) {            asyncTaskService.executeAsyncTask(i);        }        return "1";    }}
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2.4 service

通过@Async注解表明该方法是异步方法,如果注解在类上,那表明这个类里面的所有方法都是异步的。


@Servicepublic class AsyncService {    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(com.spring.boot.service.AsyncService.class);    @Async  // 表明该方法是异步方法。如果注解在类上,那表明类里面的所有方法都是异步    public void executeAsyncTask(int i) {        logger.info("\t 完成任务" + i);        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + " 执行异步任务:" + i);    }}
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2.5 输出

3 Future 类

修改 service 层,分别使用同步调用、异步调用无返回、异步调用使用 Future 返回。

3.1 同步调用

public long subBySync() throws Exception {    long start = System.currentTimeMillis();    long sum = 0;    long end = System.currentTimeMillis();    sum = end - start;    return sum;}
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3.2 异步调用无返回

@Asyncpublic void subByVoid() throws Exception {    long start = System.currentTimeMillis();    long sum = 0;    long end = System.currentTimeMillis();    sum = end - start;}
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3.3 异步调用 Future 返回

controller:


Future<Long> task = asyncTaskService.subByAsync();
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service:


@Asyncpublic Future<Long> subByAsync() throws Exception {    long start = System.currentTimeMillis();    long sum = 0;    long end = System.currentTimeMillis();    sum = end - start;    return new AsyncResult<>(sum);}
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4 CompletableFuture 类

若使用 Future 出现报错:


无法判断 org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult<>的类型参数

不存在类型变量 V 的实例,使 org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult 符合 XXX


可以使用 CompletableFuture 类:


@Asyncpublic CompletableFuture<Map<String, Object>> subByAsyncMap() throws Exception {    Map<String, Object> res = new HashMap<>();    return CompletableFuture.completedFuture(res);}
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5 线程关闭

当线程数量超过核心线程数量之后,运行完毕的旧的线程会被关闭。


可以通过定时任务测试。


batch/ScheduledTaskService:


@Component@EnableSchedulingpublic class ScheduledTaskService {    @Autowired    AsyncService asyncService;    @Scheduled(cron = "1/1 * * * * ? ")  //1s一次    public void learnCron(){        asyncService.learnScheduledAsync();    }}
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在 AsyncService 添加方法:


// 使用定时任务调用此方法创建线程@Asyncpublic void learnScheduledAsync(){    Long timeLong = System.currentTimeMillis();    SimpleDateFormat timeFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); //设置格式    String timeString = timeFormat.format(timeLong);    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName());    System.out.println("timeString:" + timeString + "\n");}
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在异步配置(AsyncConfig)中已设置核心线程数为 10:


// 核心线程数:线程池创建的时候初始化的线程数executor.setCorePoolSize(10);
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运行可以观察输出,线程数达到 10 后会再一次从 1 开始。


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