Java高并发编程实战，异步注解@Async自定义线程池

目录

一、@Async注解

二、代码实例

1、导入POM

2、配置类

3、controller

4、service

三、发现同文件内执行异步任务，还是一个线程，没有实现@Async效果，why？

四、配置中分别使用了ThreadPoolTaskExecutor和ThreadPoolExecutor，这两个有啥区别？

1、initialize()

2、initializeExecutor抽象方法

五、核心线程数

六、线程池执行过程

Java高并发编程实战系列文章

一、@Async注解

@Async的作用就是异步处理任务。

在方法上添加@Async，表示此方法是异步方法；

在类上添加@Async，表示类中的所有方法都是异步方法；

使用此注解的类，必须是Spring管理的类；

需要在启动类或配置类中加入@EnableAsync注解，@Async才会生效；

在使用@Async时，如果不指定线程池的名称，也就是不自定义线程池，@Async是有默认线程池的，使用的是Spring默认的线程池SimpleAsyncTaskExecutor。

默认线程池的默认配置如下：

默认核心线程数：8；

最大线程数：Integet.MAX_VALUE；

队列使用LinkedBlockingQueue；

容量是：Integet.MAX_VALUE；

空闲线程保留时间：60s；

线程池拒绝策略：AbortPolicy；

从最大线程数可以看出，在并发情况下，会无限制的创建线程，我勒个吗啊。

也可以通过yml重新配置：

spring:

task:

execution:

pool:

max-size: 10

core-size: 5

keep-alive: 3s

queue-capacity: 1000

thread-name-prefix: my-executor

也可以自定义线程池，下面通过简单的代码来实现以下@Async自定义线程池。

二、代码实例

Spring为任务调度与异步方法执行提供了注解@Async支持，通过在方法上标注@Async注解，可使得方法被异步调用。在需要异步执行的方法上加入@Async注解，并指定使用的线程池，当然可以不指定，直接写@Async。

1、导入POM

<dependency>

<groupId>com.google.guava</groupId>

<artifactId>guava</artifactId>

<version>31.0.1-jre</version>

</dependency>

2、配置类

package com.nezhac.config;

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;

import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

import java.util.concurrent.*;

@EnableAsync// 支持异步操作

@Configuration

public class AsyncTaskConfig {

/**

* com.google.guava中的线程池

* @return

*/

@Bean("my-executor")

public Executor firstExecutor() {

ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("my-executor").build();

// 获取CPU的处理器数量

int curSystemThreads = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2;

ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(curSystemThreads, 100,

200, TimeUnit.SECONDS,

new LinkedBlockingQueue<>(), threadFactory);

threadPool.allowsCoreThreadTimeOut();

return threadPool;

}

/**

* Spring线程池

* @return

*/

@Bean("async-executor")

public Executor asyncExecutor() {

ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();

// 核心线程数

taskExecutor.setCorePoolSize(10);

// 线程池维护线程的最大数量，只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程

taskExecutor.setMaxPoolSize(100);

// 缓存队列

taskExecutor.setQueueCapacity(50);

// 空闲时间，当超过了核心线程数之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁

taskExecutor.setKeepAliveSeconds(200);

// 异步方法内部线程名称

taskExecutor.setThreadNamePrefix("async-executor-");

/**

* 当线程池的任务缓存队列已满并且线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，如果还有任务到来就会采取任务拒绝策略

* 通常有以下四种策略：

* ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。

* ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。

* ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）

* ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：重试添加当前的任务，自动重复调用 execute() 方法，直到成功为止

*/

taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

taskExecutor.initialize();

return taskExecutor;

}

}

3、controller

package com.nezha.controller;

import com.nezha.service.UserService;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController

@RequestMapping("/test")

public class UserController {

private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserController.class);

@Autowired

private UserService userService;

@GetMapping("asyncTest")

public void asyncTest() {

logger.info("哪吒真帅");

userService.asyncTest();

asyncTest2();

logger.info("哪吒编程，每日更新Java干货");

}

@Async("my-executor")

public void asyncTest2() {

logger.info("同文件内执行执行异步任务");

}

}

4、service

package com.nezha.service;

public interface UserService {

// 普通方法

void test();

// 异步方法

void asyncTest();

}

service实现类

package com.nezha.service;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service

public class UserServiceImpl implements UserService {

private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserServiceImpl.class);

@Override

public void test() {

logger.info("执行普通任务");

}

@Async("my-executor")

@Override

public void asyncTest() {

logger.info("执行异步任务");

}

}

三、发现同文件内执行异步任务，还是一个线程，没有实现@Async效果，why？

众里寻他千百度，查到了@Async失效的几个原因：

注解@Async的方法不是public方法；

注解@Async的返回值只能为void或Future；

注解@Async方法使用static修饰也会失效；

没加@EnableAsync注解；

调用方和@Async不能在一个类中；

在Async方法上标注@Transactional是没用的，但在Async方法调用的方法上标注@Transcational是有效的；

这里就不一一演示了，有兴趣的小伙伴可以研究一下。

四、配置中分别使用了ThreadPoolTaskExecutor和ThreadPoolExecutor，这两个有啥区别？

ThreadPoolTaskExecutor是spring core包中的，而ThreadPoolExecutor是JDK中的JUC。ThreadPoolTaskExecutor是对ThreadPoolExecutor进行了封装。

​1、initialize()

查看一下ThreadPoolTaskExecutor 的 initialize()方法

public abstract class ExecutorConfigurationSupport extends CustomizableThreadFactory

implements BeanNameAware, InitializingBean, DisposableBean {

...

/**

* Set up the ExecutorService.

*/

public void initialize() {

if (logger.isInfoEnabled()) {

logger.info("Initializing ExecutorService" + (this.beanName != null ? " '" + this.beanName + "'" : ""));

}

if (!this.threadNamePrefixSet && this.beanName != null) {

setThreadNamePrefix(this.beanName + "-");

}

this.executor = initializeExecutor(this.threadFactory, this.rejectedExecutionHandler);

}

/**

* Create the target {@link java.util.concurrent.ExecutorService} instance.

* Called by {@code afterPropertiesSet}.

* @param threadFactory the ThreadFactory to use

* @param rejectedExecutionHandler the RejectedExecutionHandler to use

* @return a new ExecutorService instance

* @see #afterPropertiesSet()

*/

protected abstract ExecutorService initializeExecutor(

ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler);

...

}

2、initializeExecutor抽象方法

再查看一下initializeExecutor抽象方法的具体实现类，其中有一个就是ThreadPoolTaskExecutor类，查看它的initializeExecutor方法，使用的就是ThreadPoolExecutor。

​public class ThreadPoolTaskExecutor extends ExecutorConfigurationSupport

implements AsyncListenableTaskExecutor, SchedulingTaskExecutor {

...

@Override

protected ExecutorService initializeExecutor(

ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler rejectedExecutionHandler) {

BlockingQueue<Runnable> queue = createQueue(this.queueCapacity);

ThreadPoolExecutor executor;

if (this.taskDecorator != null) {

executor = new ThreadPoolExecutor(

this.corePoolSize, this.maxPoolSize, this.keepAliveSeconds, TimeUnit.SECONDS,

queue, threadFactory, rejectedExecutionHandler) {

@Override

public void execute(Runnable command) {

Runnable decorated = taskDecorator.decorate(command);

if (decorated != command) {

decoratedTaskMap.put(decorated, command);

}

super.execute(decorated);

}

};

}

else {

executor = new ThreadPoolExecutor(

this.corePoolSize, this.maxPoolSize, this.keepAliveSeconds, TimeUnit.SECONDS,

queue, threadFactory, rejectedExecutionHandler);

}

if (this.allowCoreThreadTimeOut) {

executor.allowCoreThreadTimeOut(true);

}

this.threadPoolExecutor = executor;

return executor;

}

...

}

因此可以了解到ThreadPoolTaskExecutor是对ThreadPoolExecutor进行了封装。

五、核心线程数

配置文件中的线程池核心线程数为何配置为

1.// 获取CPU的处理器数量

2.int curSystemThreads = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2;

Runtime.getRuntime().availableProcessors()获取的是CPU核心线程数，也就是计算资源。

CPU密集型，线程池大小设置为N，也就是和cpu的线程数相同，可以尽可能地避免线程间上下文切换，但在实际开发中，一般会设置为N+1，为了防止意外情况出现线程阻塞，如果出现阻塞，多出来的线程会继续执行任务，保证CPU的利用效率。

IO密集型，线程池大小设置为2N，这个数是根据业务压测出来的，如果不涉及业务就使用推荐。

在实际中，需要对具体的线程池大小进行调整，可以通过压测及机器设备现状，进行调整大小。

如果线程池太大，则会造成CPU不断的切换，对整个系统性能也不会有太大的提升，反而会导致系统缓慢。

六、线程池执行过程