Spring中线程池ThreadPoolTaskExecutor的使用

一、为什么要使用线程池

  在项目中使用多线程时，通常建议使用线程池而不是直接使用 new Thread 的方式来创建线程。下面是一些原因：

• 资源管理和性能优化： 使用线程池可以更好地管理系统资源，控制并发线程数，避免创建过多的线程导致资源耗尽或者竞争。线程池可以根据系统负载和需求动态调整线程数量，从而更好地利用资源，提高性能。
• 线程复用： 线程池中的线程可以被复用，避免了线程创建和销毁的开销，可以提高执行效率。
• 任务队列管理： 线程池通常有任务队列，可以存储等待执行的任务，当有空闲线程时立即执行任务，避免任务阻塞或等待时间过长。
• 线程生命周期管理： 线程池能够管理线程的生命周期，包括创建、执行、销毁等，更加方便和可控。

二、ThreadPoolTaskExecutor概述

  ThreadPoolTaskExecutor 是 Spring 框架提供的一个实现了 Executor 和 AsyncTaskExecutor 接口的线程池任务执行器。它是 Spring 提供的内置线程池实现，用于在应用程序中管理线程池并执行异步任务。
  ThreadPoolTaskExecutor 具有一些常用的线程池配置属性，例如核心线程数、最大线程数、线程池队列容量、空闲线程的存活时间等，可以根据应用程序的需求进行灵活的配置。

三、在Spring中配置线程池

@Configuration
public class ThreadPoolTaskConfig {
    // 核心线程数（默认线程数） 
    private static final int CORE_POOL_SIZE = 20;
    // 最大线程数 
    private static final int MAX_POOL_SIZE = 100;
    // 允许线程空闲时间（单位：默认为秒） 
    private static final int KEEP_ALIVE_TIME = 10;
    // 缓冲队列大小 
    private static final int QUEUE_CAPACITY = 200;
    // 线程池名前缀 
    private static final String THREAD_NAME_PREFIX = "my-Async-";
    @Bean("taskExecutor") // bean的名称，默认为首字母小写的方法名
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor(){
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(CORE_POOL_SIZE);
        executor.setMaxPoolSize(MAX_POOL_SIZE);
        executor.setQueueCapacity(QUEUE_CAPACITY);
        executor.setKeepAliveSeconds(KEEP_ALIVE_TIME);
        executor.setThreadNamePrefix(THREAD_NAME_PREFIX);

        // 线程池对拒绝任务的处理策略
        // CallerRunsPolicy：由调用线程（提交任务的线程）处理该任务
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        // 初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

四、多线程实现示例

4.1 调用execute()和submit()方法

@Resource(name = "taskExecutor")
private ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor;

public void doTask() throws Exception {
	//execute方法
	taskExecutor.execute(() -> testResult());
	//submit方法
	Future<Integer> submit = taskExecutor.submit(() -> testResult());
	System.out.println(submit.get());
}

public static Integer testResult() {
	return 10;
}

  execute 方法是 Executor 接口中定义的方法，它只能执行 Runnable 任务，并且没有返回值。如果任务执行失败，你无法得到任何有用的信息。
  submit 方法是 ExecutorService 接口中定义的方法，它可以执行 Runnable 任务或者 Callable 任务，并且它会返回一个 Future 对象，通过 Future 对象你可以获得任务执行的结果或者异常信息。
  基本上来说，submit 方法比 execute 方法更加灵活和功能更加完善。如果你需要获取任务执行的结果，或者需要更好地处理任务执行时可能出现的异常，建议使用 submit 方法。

4.2 使用@Async来实现异步方法调用

  @Async 是一个注解，用于指示方法应该以异步方式执行。它是 Spring 框架提供的一个特性，可以方便地实现异步方法调用。
  当使用 @Async 注解标记一个方法时，Spring 将会创建一个线程池或者使用默认的线程池来执行该方法。这样，方法将会在一个单独的线程中异步执行，而不会阻塞当前线程。
  要使 @Async 注解生效，还需要在 Spring 配置中启用异步支持。你可以通过在配置类上添加@EnableAsync注解来实现

@Configuration
@EnableAsync
public class ThreadPoolTaskConfig {
				......
}

  通过上述配置，Spring 将会在启动时自动扫描使用@Async 注解的方法，并为其创建相应的代理，从而实现异步执行。

@Async("taskExecutor")
public void doTask() throws Exception {
    log.info("开始做任务");
    long start = System.currentTimeMillis();
    Thread.sleep(5000);
    long end = System.currentTimeMillis();
    log.info("完成任务，耗时：" + (end - start) + "毫秒");
}

@Autowired
public AsyncTask asyncDemo;

@GetMapping("/async")
public void getResult() throws Exception {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        asyncDemo.doTask();
    }
}