SpringBoot使用线程池(ThreadPoolExecutor()和CompletableFuture)处理高并发 线程详解(2)

不管现实多么惨不忍睹,都要持之以恒地相信,这只是黎明前短暂的黑暗而已。不要惶恐眼前的难关迈不过去,不要担心此刻的付出没有回报,别再花时间等待天降好运。真诚做人,努力做事!你想要的,岁月都会给你。SpringBoot使用线程池(ThreadPoolExecutor()和CompletableFuture)处理高并发 线程详解(2),希望对大家有帮助,欢迎收藏,转发!站点地址:www.bmabk.com,来源:原文

上一篇文章已经写到了实现线程的几种方式:Java异步任务 线程详解(1)

一、说说为什么要用到线程池

在处理高并发的时候,往往会考虑到使用多线程的方式来提高速率,
但是我们常见的

  • Thread01 extends Thread
  • Runable01 implements Runnable
  • Callable01 implements Callable
    这三种方式是不建议直接使用的,具体是为什么呢?我举个列子大家应该就会懂了。
    比如说一个公司技术开发人员有10个人,为了提高效率,每次有一个新的需求就会去招聘一个开发人员,这样是提高了很大的开发效率,但是随之而来的一个问题就是随着需求的完成,公司的开发人员会越来越多,但是需求已经做完了,那么这些开发人员就会没什么事干,导致了公司的运营成本越来越大,最后导致公司破产。回到我们代码当中也是一样的,每创建一个线程就会消耗一定的资源,你每个请求都创建很多线程,cpu资源是有限的,最后就会导致cpu100%而使得整个服务器奔溃。
    而采用线程池的优点如下:
 - 降低资源消耗。可以重复利用已经创建好的线程,降低线程的创建和销毁带来的损耗。
 - 提高响应速度。因为线程池中的线程都处于等待分配任务状态,当任务过来时可以直接执行。
 - 提高线程的可管理性。如果是单cpu的话,创建多个线程,会导致资源耗尽,但是线程池有拒绝策略;另外还可以核心业务和非核心业务两种线程池,如果某个时间内存压力大,可以释放掉非核心业务线程池。使用线程池就可以使线程的管理方便。

二、使用Executors创建线程池

使用Executors创建线程池其实底层还是使用的ThreadPoolExecutor来创建的线程池。

1.Executor的UML图:(常用的几个接口和子类)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
Executor框架包括:线程池,Executor,Executors,ExecutorService,CompletionService,Future,Callable等。

2.线程池七大参数

int corePoolSize:核心线程数,线程池创建好就已经准备就绪的线程数 量,等待接收异步任务 ,异步任务进来后,自动执行。核心线程会一直存在,除非设置了allowCoreThreadTimeOut,才允许核心线程超时。

int maximumPoolSize:线程池允许存在的最大线程数

long keepAliveTime:超时时间。如果当前线程数量大于核心数量,且在keepAliveTime时间内保持空闲,就释放掉。 释放的是最大线程数 - 核心线程数
TimeUnit unit: 超时时间单位

BlockingQueue workQueue:阻塞队列,如果线程有很多,就会把线程保存在队列里 只要线程有空闲,就去阻塞队列中取。
分类见下文。

ThreadFactory threadFactory:线程的创建工厂

RejectedExecutionHandler handler:拒绝策略 ,如果线程满了采取的策略
拒绝策略分类:
①:DiscardOldestPolicy 抛弃掉最早进入的线程
②:DiscardPolicy 抛弃掉最新的线程
③:DiscardPolicy 剩余的线程调用run方法,变为同步执行
④:DiscardPolicy 抛弃掉最新的线程,并抛出异常

三、使用Executors创建线程池

//线程池,每个系统应该有一个共有的有一个或者是有两个
    public static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

Executors创建线程池的四种方式:

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
    newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
    newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
    newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

四、CompletableFuture介绍

CompletableFuture是JDK1.8版本新引入的类。CompletableFuture类实现了CompletionStage和Future接口。

在这里插入图片描述
具体的使用方式直接看代码:

单异步任务

		/**
         * 无返回值的异步任务 runAsync()
         */
         CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
             System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getId());
             int i = 10 / 2;
             System.out.println("运行结果:" + i);
         }, executor);

		/**
         * 方法完成后的处理
         * 有返回值,但是不能修改数据
         */
         CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
             System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getId());
             int i = 10 / 0;
             System.out.println("运行结果:" + i);
             return i;
         }, executor).whenComplete((res,exception) -> {
             //虽然能得到异常信息,但是没法修改返回数据
             System.out.println("异步任务成功完成了...结果是:" + res + "异常是:" + exception);
         }).exceptionally(throwable -> {
             //可以感知异常,同时返回默认值
             return 10;
         });
		/**
         * 方法执行完后端处理
         * 有返回值,并且能感知异常并且修改数据
         */
         CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
             System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getId());
             int i = 10 / 2;
             System.out.println("运行结果:" + i);
             return i;
         }, executor).handle((result,thr) -> {
             if (result != null) {
                 return result * 2;
             }
             if (thr != null) {
                 System.out.println("异步任务成功完成了...结果是:" + result + "异常是:" + thr);
                 return 0;
             }
             return 0;
         });

线程串行化

		
          线程串行化
          1、thenRunL:不能获取上一步的执行结果
          2、thenAcceptAsync:能接受上一步结果,但是无返回值
          3、thenApplyAsync:能接受上一步结果,有返回值
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getId());
            int i = 10 / 2;
            System.out.println("运行结果:" + i);
            return i;
        }, executor).thenApplyAsync(res -> {
            System.out.println("任务2启动了..." + res);
            return "Hello" + res;
        }, executor);
        System.out.println("main......end....." + future.get());
        /**
         * 两个都完成
         */
        CompletableFuture<Object> future01 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("任务一启动线程:" + Thread.currentThread().getId());
            int i = 10 / 4;
            System.out.println("任务一结束:" + i);
            return i;
        }, executor);
        CompletableFuture<Object> future02 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("任务二启动线程:" + Thread.currentThread().getId());
            System.out.println("任务二结束:" );
            return "hello";
        }, executor);
        future01.thenAcceptBothAsync(future02,(f1,f2) ->{
            System.out.println("得到的结果"+f1+"_>>>>>>>>"+f2);
        },executor);
        CompletableFuture<String> future = future01.thenCombineAsync(future02, (f1, f2) -> {
            return f1 + f2+"哈哈哈";
        }, executor);
   

/**
         * 线程串行化
         * 1、thenRunL:不能获取上一步的执行结果
         * 2、thenAcceptAsync:能接受上一步结果,但是无返回值
         * 3、thenApplyAsync:能接受上一步结果,有返回值
         *
         */
//        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getId());
//            int i = 10 / 2;
//            System.out.println("运行结果:" + i);
//            return i;
//        }, executor).thenApplyAsync(res -> {
//            System.out.println("任务2启动了..." + res);
//            return "Hello" + res;
//        }, executor);
//        System.out.println("main......end....." + future.get());
        /**
         * 两个都完成
         */
        CompletableFuture<Object> future01 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("任务一启动线程:" + Thread.currentThread().getId());
            int i = 10 / 4;
            System.out.println("任务一结束:" + i);
            return i;
        }, executor);
        CompletableFuture<Object> future02 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("任务二启动线程:" + Thread.currentThread().getId());
            System.out.println("任务二结束:" );
            return "hello";
        }, executor);
//        future01.thenAcceptBothAsync(future02,(f1,f2) ->{
//            System.out.println("得到的结果"+f1+"_>>>>>>>>"+f2);
//        },executor);
//        CompletableFuture<String> future = future01.thenCombineAsync(future02, (f1, f2) -> {
//            return f1 + f2+"哈哈哈";
//        }, executor);
        /**
         * 两个任务只要有一个完成 我们就执行任务三
         * runAfterEitherAsync :不感知结果 自己也无返回值
         */
        future01.runAfterEitherAsync(future02,()->{
            System.out.println("得到的结果+");
        },executor);
        /**
         * 两个任务只要有一个完成 我们就执行任务三
         * acceptEitherAsync :可以感知结果 自己也无返回值
         */
        future01.acceptEitherAsync(future02,(res)->{
            System.out.println(res);
        },executor);
        /**
         * 两个任务只要有一个完成 我们就执行任务三
         * applyToEitherAsync :可以感知结果 也有返回值
         */
        future01.applyToEitherAsync(future02,(res)->{
            return res.toString();
        },executor);
        CompletableFuture<String> futureImg = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("查询商品的图片信息");
            return "hello.jpg";
        },executor);
        CompletableFuture<String> futureInfo = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("查询商品属性");
            return "黑色 256G";
        },executor);
        CompletableFuture<String> futureDesc = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("查询商品介绍");
            return "华为";
        },executor);

五、多任务执行

  1. allOf:全部线程结束以后才会执行
  2. anyOf:只要有一个线程执行完成就会执行
        /**
         * allOf:全部线程结束以后才会执行
         * anyOf:只要有一个线程执行完成就会执行
         */
//        CompletableFuture<Void> allOf = CompletableFuture.allOf(futureImg, futureInfo, futureDesc);
        CompletableFuture<Object> anyOf = CompletableFuture.anyOf(futureImg, futureInfo, futureDesc);
//        allOf.get();//等待所有结果完成
        anyOf.get();
        //还可以得到上面的所有现成的结果
        System.out.println("main......end....."+futureInfo.get()+futureDesc.get()+futureImg.get());

六、项目实战

项目为SpringBoot项目,以获取商城商品信息为列:

  • 配置类MyThreadPoolConfig
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(ThreadPoolConfigProperties.class)
public class MyThreadPoolConfig {
    @Bean
    public ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor(ThreadPoolConfigProperties properties) {
        return new ThreadPoolExecutor(
                properties.getCorePoolSize(),
                properties.getMaxPoolSize(),
                properties.getKeepAliveTime(),
                TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(10000),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
        );
    }
}
  • 配置类:ThreadPoolConfigProperties
@ConfigurationProperties(prefix = "duoduo.thread")
@Data
public class ThreadPoolConfigProperties {
    /**
     * 核心线程大小
     */
    private int corePoolSize;
    /**
     * 最大线程大小
     */
    private int maxPoolSize;
    /**
     * 休眠时间
     */
    private long keepAliveTime;

}
  • application.yml配置文件
# 自定义线程池参数
duoduo:
  thread:
    corePoolSize: 10
    maxPoolSize: 200
    keepAliveTime: 10
  • 使用多线程业务代码
//线程池
    @Autowired
    private ThreadPoolExecutor executor;

@Override
    public SkuItemVo item(Long skuId) {
        SkuItemVo skuItemVo = new SkuItemVo();
        //方法完成后的处理,supplyAsync有返回值
        CompletableFuture<SkuInfoEntity> infoFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //1、sku基本信息的获取  pms_sku_info
            SkuInfoEntity info = this.getById(skuId);
            skuItemVo.setInfo(info);
            return info;
        }, executor);
        //线程完成后无返回值,runAsync
        //2、sku的图片信息    pms_sku_images
        CompletableFuture<Void> imageFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            List<SkuImagesEntity> skuImagesEntities = skuImagesService.list(new QueryWrapper<SkuImagesEntity>().eq("sku_id", skuId));
            skuItemVo.setImages(skuImagesEntities);
        }, executor);

        //能接受上一步结果,但是无返回值,thenAcceptAsync
        //3、获取spu的销售属性组合-> 依赖1 获取spuId
        CompletableFuture<Void> saleFuture = infoFuture.thenAcceptAsync((info) -> {
//            List<SkuItemSaleAttrVo> saleAttrVos = skuSaleAttrValueService.listSaleAttrs(info.getSpuId());
            List<SkuItemSaleAttrVo> saleAttrVos = skuSaleAttrValueService.getSaleAttrsBySpuId(info.getSpuId());
            skuItemVo.setSaleAttr(saleAttrVos);
        }, executor);

        //能接受上一步结果,但是无返回值,thenAcceptAsync
        //4、获取spu的介绍-> 依赖1 获取spuId
        CompletableFuture<Void> descFuture = infoFuture.thenAcceptAsync((info) -> {
            SpuInfoDescEntity byId = spuInfoDescService.getById(info.getSpuId());
            skuItemVo.setDesc(byId);
        }, executor);

//能接受上一步结果,但是无返回值,thenAcceptAsync
        //5、获取spu的规格参数信息-> 依赖1 获取spuId catalogId
        CompletableFuture<Void> attrFuture = infoFuture.thenAcceptAsync((info) -> {
//            List<SpuItemAttrGroupVo> spuItemAttrGroupVos=productAttrValueService.getProductGroupAttrsBySpuId(info.getSpuId(), info.getCatalogId());
            List<SpuItemAttrGroupVo> attrGroupVos = attrGroupService.getAttrGroupWithAttrsBySpuId(info.getSpuId(), info.getCatalogId());
            skuItemVo.setGroupAttrs(attrGroupVos);
        }, executor);

        //6、秒杀商品的优惠信息
//        CompletableFuture<Void> seckFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
//            R r = seckillFeignService.getSeckillSkuInfo(skuId);
//            if (r.getCode() == 0) {
//                SeckillSkuVo seckillSkuVo = r.getData(new TypeReference<SeckillSkuVo>() {
//                });
//                long current = System.currentTimeMillis();
//                //如果返回结果不为空且活动未过期,设置秒杀信息
//                if (seckillSkuVo != null&&current<seckillSkuVo.getEndTime()) {
//                    skuItemVo.setSeckillSkuVo(seckillSkuVo);
//                }
//            }
//        }, executor);

        //等待所有任务执行完成
        try {
            CompletableFuture.allOf(imageFuture, saleFuture, descFuture, attrFuture).get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return skuItemVo;
    }

以上内容可能因具体版本有差异,有问题欢迎留言探讨。

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