SpringBoot为异步任务规划线程池

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一、线程池的作用

  1. 防止资源占用无限的扩张
  2. 调用过程省去资源的创建和销毁所占用的时间

在上一节中,我们的一个异步任务打开了一个线程,完成后销毁。在高并发环境下,不断的分配新资源,可能导致系统资源耗尽。所以为了避免这个问题,我们为异步任务规划一个线程池。

二、定义线程池

在上述操作中,创建一个 线程池配置类TaskConfiguration ,并配置一个 任务线程池对象taskExecutor

@Configuration
public class TaskConfiguration {
    @Bean("taskExecutor")
    public Executor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10);
        executor.setMaxPoolSize(20);
        executor.setQueueCapacity(200);
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
        executor.setRejectedExecutionHandler(new CallerRunsPolicy());
        return executor;
    }
}

上面我们通过使用 ThreadPoolTaskExecutor 创建了一个 线程池,同时设置了以下这些参数:

线程池属性属性的作用设置初始值
核心线程数线程池创建时候初始化的线程数10
最大线程数线程池最大的线程数,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20
缓冲队列用来缓冲执行任务的队列200
允许线程的空闲时间当超过了核心线程之外的线程,在空闲时间到达之后会被销毁60秒
线程池名的前缀可以用于定位处理任务所在的线程池taskExecutor-
线程池对拒绝任务的处理策略这里采用CallerRunsPolicy策略,当线程池没有处理能力的时候,该策略会直接在execute方法的调用线程中运行被拒绝的任务;如果执行程序已关闭,则会丢弃该任务CallerRunsPolicy
  • 创建 AsyncExecutorTask类,三个任务的配置和 AsyncTask 一样,不同的是 @Async 注解需要指定前面配置的 线程池的名称taskExecutor
@Component
public class AsyncExecutorTask extends AbstractTask {
    @Async("taskExecutor")
    public Future<String> doTaskOneCallback() throws Exception {
        super.doTaskOne();
        System.out.println("任务一,当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
        return new AsyncResult<>("任务一完成");
    }
​
    @Async("taskExecutor")
    public Future<String> doTaskTwoCallback() throws Exception {
        super.doTaskTwo();
        System.out.println("任务二,当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
        return new AsyncResult<>("任务二完成");
    }
​
    @Async("taskExecutor")
    public Future<String> doTaskThreeCallback() throws Exception {
        super.doTaskThree();
        System.out.println("任务三,当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
        return new AsyncResult<>("任务三完成");
    }
}
  • 单元测试 用例中,注入 AsyncExecutorTask 对象,并在测试用例中执行 doTaskOne()doTaskTwo()doTaskThree() 三个方法。
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class AsyncExecutorTaskTest {
    @Autowired
    private AsyncExecutorTask task;
​
    @Test
    public void testAsyncExecutorTask() throws Exception {
        task.doTaskOneCallback();
        task.doTaskTwoCallback();
        task.doTaskThreeCallback();
​
        sleep(30 * 1000L);
    }
}

执行一下上述的 单元测试,可以看到如下结果:

开始做任务一
开始做任务三
开始做任务二
完成任务二,耗时:3905毫秒
任务二,当前线程:taskExecutor-2
完成任务一,耗时:6184毫秒
任务一,当前线程:taskExecutor-1
完成任务三,耗时:9737毫秒
任务三,当前线程:taskExecutor-3

执行上面的单元测试,观察到 任务线程池线程池名的前缀 被打印,说明 线程池 成功执行 异步任务

三、优雅地关闭线程池

由于在应用关闭的时候异步任务还在执行,导致类似 数据库连接池 这样的对象一并被 销毁了,当 异步任务 中对 数据库 进行操作就会出错。

解决方案如下,重新设置线程池配置对象,新增线程池 setWaitForTasksToCompleteOnShutdown()setAwaitTerminationSeconds() 配置:

@Bean("taskExecutor")
public Executor taskExecutor() {
    ThreadPoolTaskScheduler executor = new ThreadPoolTaskScheduler();
    executor.setPoolSize(20);
    executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
    executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
    executor.setAwaitTerminationSeconds(60);
    return executor;
}
  • setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true): 该方法用来设置 线程池关闭 的时候 等待 所有任务都完成后,再继续 销毁 其他的 Bean,这样这些 异步任务销毁 就会先于 数据库连接池对象 的销毁。
  • setAwaitTerminationSeconds(60): 该方法用来设置线程池中 任务的等待时间,如果超过这个时间还没有销毁就 强制销毁,以确保应用最后能够被关闭,而不是阻塞住。