在我們開發(fā)系統(tǒng)過程中,經(jīng)常會處理一些費時間的任務(wù)(如:向數(shù)據(jù)庫中插入大量數(shù)據(jù)),這個時候就就需要使用多線程,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Spring多線程的使用以及問題的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

前言

由于本周大部分時間都在寫原型，主要遇到的問題就是對實際功能理解不準確導(dǎo)致多次修改原型浪費了很多時間，這也就告訴我們一定要明確實際要求再去下手。

因為之前會議中也多次提到了線程，而我本人對線程沒有什么理解于是便有了以下文章。

為什么使用多線程

在我們開發(fā)系統(tǒng)過程中，經(jīng)常會處理一些費時間的任務(wù)（如：向數(shù)據(jù)庫中插入大量數(shù)據(jù)），這個時候就就需要使用多線程。

Springboot中是否對多線程方法進行了封裝

是，Spring中可直接由@Async實現(xiàn)多線程操作

如何控制線程運行中的各項參數(shù)

通過配置線程池。

線程池ThreadPoolExecutor執(zhí)行規(guī)則如下

然后我們來認為構(gòu)造一個線程池來試一下：

@Configuration
@EnableAsync
public class ThreadPoolConfig implements AsyncConfigurer {
  /**
   * 核心線程池大小
   */
  private static final int CORE_POOL_SIZE = 3;

  /**
   * 最大可創(chuàng)建的線程數(shù)
   */
  private static final int MAX_POOL_SIZE = 10;

  /**
   * 隊列最大長度
   */
  private static final int QUEUE_CAPACITY = 10;

  /**
   * 線程池維護線程所允許的空閑時間
   */
  private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 300;

  /**
   * 異步執(zhí)行方法線程池
   *
   * @return
   */
  @Override
  @Bean
  public Executor getAsyncExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    executor.setMaxPoolSize(MAX_POOL_SIZE);
    executor.setCorePoolSize(CORE_POOL_SIZE);
    executor.setQueueCapacity(QUEUE_CAPACITY);
    executor.setKeepAliveSeconds(KEEP_ALIVE_SECONDS);
    executor.setThreadNamePrefix("LiMingTest");
    // 線程池對拒絕任務(wù)(無線程可用)的處理策略
    executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    executor.initialize();
    return executor;
  }
}

ThreadPoolExecutor是JDK中的線程池實現(xiàn)，這個類實現(xiàn)了一個線程池需要的各個方法，它提供了任務(wù)提交、線程管理、監(jiān)控等方法。

corePoolSize：核心線程數(shù)

線程池維護的最小線程數(shù)量，默認情況下核心線程創(chuàng)建后不會被回收（注意：設(shè)置allowCoreThreadTimeout=true后，空閑的核心線程超過存活時間也會被回收）。

大于核心線程數(shù)的線程，在空閑時間超過keepAliveTime后會被回收。

maximumPoolSize：最大線程數(shù)

線程池允許創(chuàng)建的最大線程數(shù)量。

當添加一個任務(wù)時，核心線程數(shù)已滿，線程池還沒達到最大線程數(shù)，并且沒有空閑線程，工作隊列已滿的情況下，創(chuàng)建一個新線程，然后從工作隊列的頭部取出一個任務(wù)交由新線程來處理，而將剛提交的任務(wù)放入工作隊列尾部。

keepAliveTime：空閑線程存活時間

當一個可被回收的線程的空閑時間大于keepAliveTime，就會被回收。

被回收的線程：

設(shè)置allowCoreThreadTimeout=true的核心線程。
大于核心線程數(shù)的線程（非核心線程）。

workQueue：工作隊列

新任務(wù)被提交后，如果核心線程數(shù)已滿則會先添加到工作隊列，任務(wù)調(diào)度時再從隊列中取出任務(wù)。工作隊列實現(xiàn)了BlockingQueue接口。

handler：拒絕策略

當線程池線程數(shù)已滿，并且工作隊列達到限制，新提交的任務(wù)使用拒絕策略處理?？梢宰远x拒絕策略，拒絕策略需要實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口。

JDK默認的拒絕策略有四種：

AbortPolicy：丟棄任務(wù)并拋出RejectedExecutionException異常。
DiscardPolicy：丟棄任務(wù)，但是不拋出異常?？赡軐?dǎo)致無法發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的異常狀態(tài)。
DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務(wù)，然后重新提交被拒絕的任務(wù)。
CallerRunsPolicy：由調(diào)用線程處理該任務(wù)。

我們在非測試文件中直接使用new Thread創(chuàng)建新線程時編譯器會發(fā)出警告:

不要顯式創(chuàng)建線程，請使用線程池。
說明：使用線程池的好處是減少在創(chuàng)建和銷毀線程上所花的時間以及系統(tǒng)資源的開銷，解決資源不足的問題。如果不使用線程池，有可能造成系統(tǒng)創(chuàng)建大量同類線程而導(dǎo)致消耗完內(nèi)存或者“過度切換”的問題

public class TestServiceImpl implements TestService {
  private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestServiceImpl.class);
  @Override
  public void task(int i) {
      logger.info("任務(wù): "+i);
  }
}

@Autowired
  TestService testService;
  @Test
  public void test() {
    for (int i = 0; i < 50; i++) {
      testService.task(i);
    }

我們可以看到一切執(zhí)行正常；

之后我有對線程進行了一些測試：

class TestServiceImplTest {
  @Test
  public void test() {
    Thread add = new AddThread();
    Thread dec = new DecThread();
    add.start();
    dec.start();
    add.join();
    dec.join();
    System.out.println(Counter.count);
  }

  static class Counter {
    public static int count = 0;
  }

  class AddThread extends Thread {
    public void run() {
      for (int i=0; i<10000; i++) { Counter.count += 1; }
    }
  }

  class DecThread extends Thread {
    public void run() {
      for (int i=0; i<10000; i++) { Counter.count -= 1; }
    }
  }

一個自增線程，一個自減線程，對0進行同樣次數(shù)的操作，理應(yīng)結(jié)果仍然為零，但是執(zhí)行結(jié)果卻每次都不同。

經(jīng)過搜索之后發(fā)現(xiàn)對變量進行讀取和寫入時，結(jié)果要正確，必須保證是原子操作。原子操作是指不能被中斷的一個或一系列操作。

例如，對于語句： n +=1; 看似只有一行語句卻包括了3條指令：

讀取n, n+1, 存儲n;

比如有以下兩個進程同時對10進行加1操作

這說明多線程模型下，要保證邏輯正確，對共享變量進行讀寫時，必須保證一組指令以原子方式執(zhí)行：即某一個線程執(zhí)行時，其他線程必須等待。

static class Counter {
    public static final Object lock = new Object();//每個線程都需獲得鎖才能執(zhí)行
    public static int count = 0;
  }

  class AddThread extends Thread {
    public void run() {
      for (int i=0; i<10000; i++) {
        synchronized(Counter.lock) { static class Counter {
    public static final Object lock = new Object();
    public static int count = 0;
  }

  class DecThread extends Thread {
    public void run() {
      for (int i=0; i<10000; i++) {
        synchronized(Counter.lock) {
          Counter.count -= 1;
        }
      }
    }
  }

值得注意的是每個類可以設(shè)置多個鎖，如果線程獲取的不是同一個鎖則無法起到上述功能；

springBoot中也定義了很多類型的鎖，在此就不一一說明了，我們目前能做到的就是注意項目中的異步操作，觀察操作所使用的線程，做到在以后項目中遇到此類問題時能及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。