Spring中的线程池ThreadPoolTaskExecutor介绍
前言:
Java SE 5.0引入了ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor。Spring 2.x借助ConcurrentTaskExecutor和ThreadPoolTaskExecutor能够通过IoC配置形式自定义它们暴露的各个属性。
多线程并发处理起来通常比较麻烦,如果你使用spring容器来管理业务bean,事情就好办了多了。spring封装了java的多线程的实现,你只需要关注于并发事物的流程以及一些并发负载量等特性,具体来说如何使用spring来处理并发事务:
1.了解 TaskExecutor接口
Spring的TaskExecutor接口等同于java.util.concurrent.Executor接口。 实际上,它存在的主要原因是为了在使用线程池的时候,将对Java 5的依赖抽象出来。 这个接口只有一个方法execute(Runnable task),它根据线程池的语义和配置,来接受一个执行任务。最初创建TaskExecutor是为了在需要时给其他Spring组件提供一个线程池的抽象。 例如ApplicationEventMulticaster组件、JMS的 AbstractMessageListenerContainer和对Quartz的整合都使用了TaskExecutor抽象来提供线程池。 当然,如果你的bean需要线程池行为,你也可以使用这个抽象层。
2. TaskExecutor接口的实现类
(1)SimpleAsyncTaskExecutor 类
这个实现不重用任何线程,或者说它每次调用都启动一个新线程。但是,它还是支持对并发总数设限,当超过线程并发总数限制时,阻塞新的调用,直到有位置被释放。如果你需要真正的池,请继续往下看。
(2)SyncTaskExecutor类
这个实现不会异步执行。相反,每次调用都在发起调用的线程中执行。它的主要用处是在不需要多线程的时候,比如简单的test case。
(3)ConcurrentTaskExecutor 类
这个实现是对Java 5 java.util.concurrent.Executor类的包装。有另一个备选, ThreadPoolTaskExecutor类,它暴露了Executor的配置参数作为bean属性。很少需要使用ConcurrentTaskExecutor, 但是如果ThreadPoolTaskExecutor不敷所需,ConcurrentTaskExecutor是另外一个备选。
<bean id="concurrentTaskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ConcurrentTaskExecutor"/>
(4)SimpleThreadPoolTaskExecutor 类
这个实现实际上是Quartz的SimpleThreadPool类的子类,它会监听Spring的生命周期回调。当你有线程池,需要在Quartz和非Quartz组件中共用时,这是它的典型用处。
(5)ThreadPoolTaskExecutor 类
它不支持任何对java.util.concurrent包的替换或者下行移植。Doug Lea和Dawid Kurzyniec对java.util.concurrent的实现都采用了不同的包结构,导致它们无法正确运行。 这个实现只能在Java 5环境中使用,但是却是这个环境中最常用的。它暴露的bean properties可以用来配置一个java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,把它包装到一个TaskExecutor中。如果你需要更加先进的类,比如ScheduledThreadPoolExecutor,我们建议你使用ConcurrentTaskExecutor来替代。
下面先学习下JDK中的ThreadPoolExecutor中的相关信息.ThreadPoolExecutor构造函数如下:
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
下面分别说下各项代表的具体意义:
int corePoolSize:线程池维护线程的最小数量.
int maximumPoolSize:线程池维护线程的最大数量.
long keepAliveTime:空闲线程的存活时间.
TimeUnit unit: 时间单位,现有纳秒,微秒,毫秒,秒枚举值.
BlockingQueue<Runnable> workQueue:持有等待执行的任务队列.
RejectedExecutionHandler handler: 用来拒绝一个任务的执行,有两种情况会发生这种情况:
一是在execute方法中若addIfUnderMaximumPoolSize(command)为false,即线程池已经饱和;
二是在execute方法中, 发现runState!=RUNNING || poolSize == 0,即已经shutdown,就调用ensureQueuedTaskHandled(Runnable command),在该方法中有可能调用reject。
Reject策略预定义有四种:
(1)ThreadPoolExecutor.AbortPolicy策略,是默认的策略,处理程序遭到拒绝将抛出运行时 RejectedExecutionException。
(2)ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy策略 ,调用者的线程会执行该任务,如果执行器已关闭,则丢弃.
(3)ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy策略,不能执行的任务将被丢弃.
(4)ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy策略,如果执行程序尚未关闭,则位于工作队列头部的任务将被删除,然后重试执行程序(如果再次失败,则重复此过程).
ThreadPoolExecutor执行器的处理流程:
(1)当线程池大小小于corePoolSize就新建线程,并处理请求.
(2)当线程池大小等于corePoolSize,把请求放入workQueue中,池子里的空闲线程就去从workQueue中取任务并处理.
(3)当workQueue放不下新入的任务时,新建线程加入线程池,并处理请求,如果池子大小撑到了maximumPoolSize就用RejectedExecutionHandler来做拒绝处理.
(4)另外,当线程池的线程数大于corePoolSize的时候,多余的线程会等待keepAliveTime长的时间,如果无请求可处理就自行销毁.
了解清楚了ThreadPoolExecutor的执行流程,开头提到的org.springframework.core.task.TaskRejectedException异常也就好理解和解决了.ThreadPoolTaskExecutor类中使用的
就是ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()策略,直接抛出异常.
spring中ThreadPoolTaskExecutor最常用方式就是做为BEAN注入到容器中,其暴露的各个属性其实是ThreadPoolExecutor的属性,而且这体现了DI容器的优势。如下代码:
<bean id="threadPoolTaskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
<property name="corePoolSize" value="2"/>
<property name="keepAliveSeconds" value="200"/>
<property name="maxPoolSize" value="10"/>
<property name="queueCapacity" value="60"/>
</bean>
(6)TimerTaskExecutor类
这个实现使用一个TimerTask作为其背后的实现。它和SyncTaskExecutor的不同在于,方法调用是在一个独立的线程中进行的,虽然在那个线程中是同步的。
(7)WorkManagerTaskExecutor类
这个实现使用了CommonJ WorkManager作为其底层实现,是在Spring context中配置CommonJ WorkManager应用的最重要的类。和SimpleThreadPoolTaskExecutor类似,这个类实现了WorkManager接口,因此可以直接作为WorkManager使用。
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