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对springtask和线程池的深入研究

2024-04-02 19:55

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spring task和线程池的研究

最近因工作需求，研究了一下spring task定时任务，和线程池，有了一定收获，记录一下

涉及如下内容

1、如何实现spring task定时任务的配置

2、task里面的一个job方法如何使用多线程，配置线程池

如何配置等待子线程结束后，再结束主线程

1、如何实现spring task定时任务的配置

因工作需要，需要定时执行一个方法，通过相关比较后，发现spring自带的task 可以满足，配置简单

步骤

1）增加配置文件，在applicationContext-cfg.xml 主配置文件里面添加相关task标签


<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xmlns:jee="http://www.springframework.org/schema/jee"
 xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd  
       http://www.springframework.org/schema/tx 
       http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd  
       http://www.springframework.org/schema/aop 
       http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd  
       http://www.springframework.org/schema/context 
       http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd
       http://www.springframework.org/schema/task
       http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.0.xsd
       http://www.springframework.org/schema/jee     
       http://www.springframework.org/schema/jee/spring-jee-3.0.xsd">

2）编写bean类和执行方法

编写jobService类，里面实现testjobThread方法，调用的spring注入过的action、service方法


@Component("jobService")
public class jobService
{
    private static Logger logger = Logger.getLogger(jobService.class); 
    @Autowired
    private ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor;
    final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3); 
 
    
    public void testjobThread()
    {
        Date startdate = new Date();
        logger.info("DZFP_job_JOB 开始执行任务...,时间   " + startdate);
        try
        {
            DzfpAction.Dzfp_SendAll();
        }
        catch (Exception e)
        {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            logger.error(StringUtil.grabExceptionMessage(e));
        }
        Date enddate = new Date();
        logger.info("DZFP_job_JOB 任务完成...时间  " + enddate + "   耗时   " + String.valueOf(enddate.getTime() - startdate.getTime()) + "毫秒");
    }

3）配置task相关配置文件，在文件applicationContext-cfg.xml 中增加下列内容

pool-size="5" 该参数主要解决，多个调度并行的问题，如下图5个task任务，建议设置3--5个调度

如果配置参数为 1，下面5个task任务会依次执行，如果一个时间超出，后面的任务一直在等待，影响业务


 <!-- 定时任务 -->
 <task:scheduler id="scheduler" pool-size="5" />
 <task:scheduled-tasks scheduler="scheduler">
  <!-- 每天7点到7点55， 每隔5分钟执行一次 "0 0/5 7 * * ?"-->
  <task:scheduled ref="jobService" method="DZFPgetInvoie_job" cron="0 0/30 * * * ?" />
  <task:scheduled ref="jobService" method="DZFPgetInvoie_hong_job" cron="0 0/30 * * * ?" />
         <task:scheduled ref="jobService" method="testjobThread" cron="0/5 * * * * ?" />
  <task:scheduled ref="jobService" method="hzgd_job" cron="0/30 * * * * ?" />
  <task:scheduled ref="jobService" method="alipay_pay_job" cron="0/30 * * * * ?" />
 </task:scheduled-tasks>

使用以上配置后，启动项目就可以定时执行testjobThread方法里面的业务了。

2、task里面的一个job方法如何使用多线程，配置线程池

经过测试，spring task里面的方法是被串行执行的，比如上面配置的方法 testjobThread方法，5秒执行一次，如果有一个执行过程时间过长，后面的一次调度一直等上次执行结束后，才会启动下一次调用。

也就是说spring task是会监控执行方法的主线程，如果主线程未结束的话，下一次就不会执行。

根据业务需求，这个testjobThread里面的业务，需要多线程执行（批量抽取数据）

spring框架里面，推荐使用线程池

1）配置线程池

在applicationContext-cfg.xml文件中增加配置如下


    <!-- spring线程池-->           
    <bean id="taskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
        <!-- 线程池维护线程的最少数量 -->
        <property name="corePoolSize" value="5" />
        <!-- 线程池维护线程所允许的空闲时间，默认为60s  -->
        <property name="keepAliveSeconds" value="200" />
        <!-- 线程池维护线程的最大数量 -->
        <property name="maxPoolSize" value="20" />
        <!-- 缓存队列最大长度 -->
        <property name="queueCapacity" value="20" />
        <!-- 对拒绝task的处理策略   线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略，目前只支持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；默认为后者-->
        <property name="rejectedExecutionHandler">
        <!-- AbortPolicy:直接抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常 -->
            <!-- CallerRunsPolicy:主线程直接执行该任务，执行完之后尝试添加下一个任务到线程池中，可以有效降低向线程池内添加任务的速度 -->
            <!-- DiscardOldestPolicy:抛弃旧的任务、暂不支持；会导致被丢弃的任务无法再次被执行 -->
            <!-- DiscardPolicy:抛弃当前任务、暂不支持；会导致被丢弃的任务无法再次被执行 -->
            <bean class="java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$CallerRunsPolicy" />
        </property>
        <property name="waitForTasksToCompleteOnShutdown" value="true" />
    </bean>

2）修改业务操作类为thread类，实现run（）方法

添加计数器CountDownLatch ，控制子线程结束后，再结束主线程

注意对象实现@Scope("prototype")，用到了成员变量参数


package cn.hao24.action;
import java.util.Date;   
import java.util.concurrent.CountDownLatch; 
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
import cn.hao24.util.DateUtil;
import cn.hao24.util.SpringContextUtils;
 
@Component("testThreadAction")
@Scope("prototype")
public class testThreadAction extends Thread
{ 
 
    private String Treadname;
    private CountDownLatch latch;    
    public testThreadAction(String Treadname,CountDownLatch latch){
        this.Treadname=Treadname;
        this.latch=latch;
    }    
    @Override
    public void run()
    {            
        try
        {
            //主业务方法
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Thread current = Thread.currentThread();
                System.out.println("线程号："+current.getId() +"--"+current.getName()+" --"+Treadname +":---runing--- "+i+"--"+DateUtil.format(new Date(), "yyyyMMddHHmmss") );
                Thread.sleep(20000);
            }
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //设置实例 执行完毕
            latch.countDown();
        }              
    }
    public void setTreadname(String treadname)
    {
        Treadname = treadname;
    }  
    public void setLatch(CountDownLatch latch)
    {
        this.latch = latch;
    }     
}

2）修改job调度的方法为多线程，配置3个线程


package cn.hao24.job; 
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.CountDownLatch; 
import javax.annotation.Resource; 
import org.apache.log4j.Logger;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
import cn.hao24.action.DzfpAction;
import cn.hao24.action.HzgdAction;
import cn.hao24.action.KJGOrderjob;
import cn.hao24.action.testThreadAction;
import cn.hao24.service.ZFBService;
import cn.hao24.util.SpringContextUtils;
import cn.hao24.util.StringUtil;
 
@Component("jobService")
public class jobService
{
    private static Logger logger = Logger.getLogger(jobService.class); 
    @Autowired
    private ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor;
    final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3); 
    public void testjobThread()
    {
        try
        {
            CountDownLatch latch=new CountDownLatch(3);  //java工具类，类似与计数器，主要实现子线程未结束钱，主线程一直等待
            testThreadAction test1 = (testThreadAction)SpringContextUtils.getBean("testThreadAction","test1",latch);
            testThreadAction test2 = (testThreadAction)SpringContextUtils.getBean("testThreadAction","test2",latch);
            testThreadAction test3 = (testThreadAction)SpringContextUtils.getBean("testThreadAction","test3",latch);
            taskExecutor.execute(test1);
            taskExecutor.execute(test2);
            taskExecutor.execute(test3);
            latch.await(); //子线程未结束前，一直等待
            //test1.run();
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
            logger.error(StringUtil.grabExceptionMessage(e));
        }
    }
}

执行效果如下：

虽然 testjobThread 5秒执行一次，但是因为使用到了 latch.await() latch.countDown();需要等子线程执行完毕，才会进行下一次job

子线程每次循环，会sleep 20秒，从下面结果看，3个线程每隔20秒才打印一次。符合最终要求

线程号：29--taskExecutor-3 --test3:---runing--- 0--20170622145500
线程号：28--taskExecutor-2 --test2:---runing--- 0--20170622145500
线程号：27--taskExecutor-1 --test1:---runing--- 0--20170622145500
线程号：28--taskExecutor-2 --test2:---runing--- 1--20170622145520
线程号：27--taskExecutor-1 --test1:---runing--- 1--20170622145520
线程号：29--taskExecutor-3 --test3:---runing--- 1--20170622145520
线程号：29--taskExecutor-3 --test3:---runing--- 2--20170622145540
线程号：28--taskExecutor-2 --test2:---runing--- 2--20170622145540
线程号：27--taskExecutor-1 --test1:---runing--- 2--20170622145540

spring 线程池配置

默认线程池ThreadPoolTaskExecutor配置

配置核心参数

直接在application.properties中配置核心参数


spring.task.execution.pool.core-size=8
spring.task.execution.pool.max-size=12
spring.task.execution.pool.keep-alive=60s
spring.task.execution.pool.queue-capacity=100000
spring.task.execution.pool.allow-core-thread-timeout=true
spring.task.execution.thread-name-prefix=swy-task-

创建JavaBean注入


@Configuration
public class ExecutorConfig {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ExecutorConfig.class);
    @Bean
    public Executor asyncServiceExecutor() {
        logger.info("start asyncServiceExecutor");
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //配置核心线程数
        executor.setCorePoolSize(5);
        //配置最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(6);
        //配置队列大小
        executor.setQueueCapacity(99999);
        //配置线程池中的线程的名称前缀
        executor.setThreadNamePrefix("swy-task-");
        // rejection-policy：当pool已经达到max size的时候，如何处理新任务
        // CALLER_RUNS：不在新线程中执行任务，而是有调用者所在的线程来执行
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        //执行初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

在配置类，或入口类开启@EnableAsync注解


@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class MultiThreadApplication {
 public static void main(String[] args) {
  SpringApplication.run(MultiThreadApplication.class, args);
 }
}

在Service层或Controller层的类或方法上添加@Async注解


@Async
public void doSomethingAsync(){
 logger.info("start executeAsync");
 try{
  Thread.sleep(5000);
 }catch(Exception e){
  e.printStackTrace();
 }
 logger.info("end executeAsync");
}

自定义线程池ThreadPoolTaskExecutor配置

继承ThreadPoolTaskExecutor创建新线程池类


public class CustomThreadPoolTaskExecutor extends ThreadPoolTaskExecutor {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CustomThreadPoolTaskExecutor.class);
    private void showThreadPoolInfo(String prefix){
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = getThreadPoolExecutor();
        if(null==threadPoolExecutor){
            return;
        }
        logger.info("{}, {},taskCount [{}], completedTaskCount [{}], activeCount [{}], queueSize [{}]",
                this.getThreadNamePrefix(),
                prefix,
                threadPoolExecutor.getTaskCount(),
                threadPoolExecutor.getCompletedTaskCount(),
                threadPoolExecutor.getActiveCount(),
                threadPoolExecutor.getQueue().size());
    }
    @Override
    public void execute(Runnable task) {
        showThreadPoolInfo("1. do execute");
        super.execute(task);
    }
    @Override
    public void execute(Runnable task, long startTimeout) {
        showThreadPoolInfo("2. do execute");
        super.execute(task, startTimeout);
    }
    @Override
    public Future<?> submit(Runnable task) {
        showThreadPoolInfo("1. do submit");
        return super.submit(task);
    }
    @Override
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
        showThreadPoolInfo("2. do submit");
        return super.submit(task);
    }
    @Override
    public ListenableFuture<?> submitListenable(Runnable task) {
        showThreadPoolInfo("1. do submitListenable");
        return super.submitListenable(task);
    }
    @Override
    public <T> ListenableFuture<T> submitListenable(Callable<T> task) {
        showThreadPoolInfo("2. do submitListenable");
        return super.submitListenable(task);
    }
}

配置新建线程池类的核心参数


@Configuration
public class ExecutorConfig {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ExecutorConfig.class);
    @Bean
    public Executor asyncServiceExecutor() {
        logger.info("start asyncServiceExecutor");
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new CustomThreadPoolTaskExecutor();
        //配置核心线程数
        executor.setCorePoolSize(5);
        //配置最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(8);
        //配置队列大小
        executor.setQueueCapacity(99999);
        //配置线程池中的线程的名称前缀
        executor.setThreadNamePrefix("async-service-");
        // rejection-policy：当pool已经达到max size的时候，如何处理新任务
        // CALLER_RUNS：不在新线程中执行任务，而是有调用者所在的线程来执行
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        //执行初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

在配置类，或入口类开启@EnableAsync注解


@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class MultiThreadApplication {
 public static void main(String[] args) {
  SpringApplication.run(MultiThreadApplication.class, args);
 }
}

在Service层或Controller层的类或方法上添加@Async注解，此时需需注意一定要注明Bean方法名称。


@Async("asyncServiceExecutor")
public void doSomethingAsync(){
 logger.info("start executeAsync");
 try{
  Thread.sleep(5000);
 }catch(Exception e){
  e.printStackTrace();
 }
 logger.info("end executeAsync");
}

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程网。

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