深入学习springboot线程池的使用和扩展

深入学习springboot线程池的使用和扩展

前言

我们常用ThreadPoolExecutor提供的线程池服务，springboot框架提供了@Async注解，帮助我们更方便的http://将业务逻辑提交到线程池中异步执行，今天我们就来实战体验这个线程池服务；

实战环境

windowns10；

jdk1.8；

springboot 1.5.9.RELEASE；

开发工具：IntelliJ IDEA；

实战源码

本次实战的源码可以在我的github下载，地址：git@github.com:zq2599/blog_demos.git，项目主页：

这里面有多个工程，本次用到的工程为threadpooldemoserver

实战步骤梳理

本次实战的步骤如下：

创建springboot工程；

创建Service层的接口和实现；

创建controller，开发一个http服务接口，里面会调用service层的服务；

创建线程池的配置；

将Service层的服务异步化，这样每次调用都会都被提交到线程池异步执行；

扩展ThreadPoolTaskExecutor，在提交任务到线程池的时候可以观察到当前线程池的情况；

创建springboot工程

用IntelliJ IDEA创建一个springboot的web工程threadpooldembAwLykHiuoserver，pom.xml内容如下：

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

4.0.0

com.bolingcavalry

threadpooldemoserver

0.0.1-SNAPSHOT

jar

threadpooldemoserver

Demo project for Spring Boot

org.springframework.boot

spring-boot-starter-parent

1.5.9.RELEASE

UTF-8

UTF-8

1.8

org.springframework.boot

spring-boot-starter-web

org.springframework.boot

spring-boot-maven-plugin

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

4.0.0

com.bolingcavalry

threadpooldemoserver

0.0.1-SNAPSHOT

jar

threadpooldemoserver

Demo project for Spring Boot

org.springframework.boot

spring-boot-starter-parent

1.5.9.RELEASE

UTF-8

UTF-8

1.8

org.springframework.boot

spring-boot-starter-web

org.springframework.boot

spring-boot-maven-plugin

创建Service层的接口和实现

创建一个service层的接口AsyncService，如下：

public interface AsyncService {

/**

* 执行异步任务

*/

void executeAsync();

}

对应的AsyncServiceImpl，实现如下：

@Service

public class AsyncServiceImpl implements AsyncService {

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

@Override

public void executeAsync() {

logger.info("start executeAsync");

try{

Thread.sleep(1000);

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

}

logger.info("end executeAsync");

}

}

这个方法做的事情很简单：sleep了一秒钟；

创建controller

创建一个controller为Hello，里面定义一个http接口，做的事情是调用Service层的服务，如下：

@RestController

public class Hello {

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

@Autowired

private AsyncService asyncService;

@RequestMapping("/")

public String submit(){

logger.info("start submit");

//调用service层的任务

asyncService.executeAsync();

logger.info("end submit");

return "success";

}

}

至此，我们已经做好了一个http请求的服务，里面做的事情其实是同步的，接下来我们就开始配置springboot的线程池服务，将service层做的事情都提交到线程池中去处理；

springboot的线程池配置

创建一个配置类ExecutorConfig，用来定义如何创建一个ThreadPoolTaskExecutor，要使用@Configuration和@EnableAsync这两个注解，表示这是个配置类，并且是线程池的配置类，如下所示：

@Configuration

@EnableAsync

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(5);

//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;

}

}

注意，上面的方法名称为asyncServiceExecutor，稍后马上用到；

将Service层的服务异步化

打开AsyncServiceImpl.java，在executeAsync方法上增加注解@Async(“asyncServiceExecutor”)，asyncServiceExecutor是前面ExecutorConfig.java中的方法名，表明executeAsync方法进入的线程池是asyncServiceExecutor方法创建的，如下：

@Override

@Async("asyncServiceExecutor")

public void executeAsync() {

logger.info("start executeAsync");

try{

Thread.sleep(1000);

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

}

logger.info("end executeAsync");

}

验证效果

将这个springboot运行起来（pom.xml所在文件夹下执行mvn spring-boot:run）；

在浏览器输入：http://localhost:8080；

在浏览器用F5按钮快速多刷新几次；

在springboot的控制台看见日志如下：

2018-01-21 22:43:18.630 INFO 14824 --- [nio-8080-exec-8] c.b.t.controller.Hello : start submit

2018-01-21 22:43:18.630 INFO 14824 --- [nio-8080-exec-8] c.b.t.controller.Hello : end submit

2018-01-21 22:43:18.929 INFO 14824 --- [async-service-1] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:18.930 INFO 14824 --- [async-service-1] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : start executeAsync

2018-01-21 22:43:19.005 INFO 14824 --- [async-service-2] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:19.006 INFO 14824 --- [async-service-2] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : start executeAsync

2018-01-21 22:43:19.175 INFO 14824 --- [async-service-3] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:19.175 INFO 14824 --- [async-service-3] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : start executeAsync

2018-01-21 22:43:19.326 INFO 14824 --- [async-service-4] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:19.495 INFO 14824 --- [async-service-5] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:19.930 INFO 14824 --- [async-service-1] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:20.006 INFO 14824 --- [async-service-2] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 22:43:20.191 INFO 14824 --- [async-service-3] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

如上日志所示，我们可以看到controller的执行线程是"nio-8080-exec-8"，这是tomcat的执行线程，而service层的日志显示线程名为“async-service-1”，显然已经在我们配置的线程池中执行了，并且每次请求中，controller的起始和结束日志都是连续打印的，表明每次请求都快速响应了，而耗时的操作都留给线程池中的线程去异步执行；

扩展ThreadPoolTaskExecutor

虽然我们已经用上了线程池，但是还不清楚线程池当时的情况，有多少线程在执行，多少在队列中等待呢？这里我创建了一个ThreadPoolTaskExecutor的子类，在每次提交线程的时候都会将当前线程池的运行状况打印出来，代码如下：

public class VisiableThreadPoolTaskExecutor extends ThreadPoolTaskExecutor {

private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(VisiableThreadPoolTaskExecutor.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)http:// {

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 Future submit(Callable 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 ListenableFuture submitListenable(Callable task) {

showThreadPoolInfo("2. do submitListenable");

return super.submitListenable(task);

}

}

如上所示，showThreadPoolInfo方法中将任务总数、已完成数、活跃线程数，队列大小都打印出来了，然后Override了父类的execute、submit等方法，在里面调用showThreadPoolInfo方法，这样每次有任务被提交到线程池的时候，都会将当前线程池的基本情况打印到日志中；

修改ExecutorConfig.java的asyncServiceExecutor方法，将ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor()改为ThreadPoolTaskExecutor executor = new VisiableThreadPoolTaskExecutor()，如下所示：

@Bean

public Executor asyncServiceExecutor() {

logger.info("start asyncServiceExecutor");

//使用VisiableThreadPoolTaskExecutor

ThreadPoolTaskExecutor executor = new VisiableThreadPoolTaskExecutor();

//配置核心线程数

executor.setCorePoolSize(5);

//配置最大线程数

executor.setMaxPoolSize(5);

//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;

}

再次启动该工程，再浏览器反复刷新http://localhost:8080，看到的日志如下：

2018-01-21 23:04:56.113 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-1] c.b.t.e.VisiableThreadPoolTaskExecutor : async-service-, 2. do submit,taskCount [99], completedTaskCount [85], activeCount [5], queueSize [9]

2018-01-21 23:04:56.113 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-1] c.b.t.controller.Hello : end submit

2018-01-21 23:04:56.225 INFO 15580 --- [async-service-1] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 23:04:56.225 INFO 15580 --- [async-service-1] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : start executeAsync

2018-01-21 23:04:56.240 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-2] c.b.t.controller.Hello : start submit

2018-01-21 23:04:56.240 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-2] c.b.t.e.VisiableThreadPoolTaskExecutor : async-service-, 2. do submit,taskCount [100], completedTaskCount [86], activeCount [5], queueSize [9]

2018-01-21 23:04:56.240 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-2] c.b.t.controller.Hello : end submit

2018-01-21 23:04:56.298 INFO 15580 --- [async-service-2] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 23:04:56.298 INFO 15580 --- [async-service-2] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : start executeAsync

2018-01-21 23:04:56.372 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-3] c.b.t.controller.Hello : start submit

2018-01-21 23:04:56.373 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-3] c.b.t.e.VisiableThreadPoolTaskExecutor : async-service-, 2. do submit,taskCount [101], completedTaskCount [87], activeCount [5], queueSize [9]

2018-01-21 23:04:56.373 INFO 15580 --- [nio-8080-exec-3] c.b.t.controller.Hello : end submit

2018-01-21 23:04:56.444 INFO 15580 --- [async-service-3] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : end executeAsync

2018-01-21 23:04:56.445 INFO 15580 --- [async-service-3] c.b.t.service.impl.AsyncServiceImpl : start executeAsync

注意这一行日志：2. do submit,taskCount [101], completedTaskCount [87], activeCount [5], queueSize [9]

这说明提交任务到线程池的时候，调用的是submit(Callable task)这个方法，当前已经提交了101个任务，完成了87个，当前有5个线程在处理任务，还剩9个任务在队列中等待，线程池的基本情况一路了然；

至此，springboot线程池服务的实战就完成了，希望能帮您在工程中快速实现异步服务；

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