使用SPRING中的线程池ThreadPoolTaskExecutor实现JAVA并发

标签: spring 线程池 threadpooltaskexecutor | 发表时间:2014-09-29 01:20 | 作者:wy16505
出处:http://www.iteye.com
一、初始化
1,直接调用
[java] view plaincopyprint?
ThreadPoolTaskExecutor poolTaskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor(); 
//线程池所使用的缓冲队列 
poolTaskExecutor.setQueueCapacity(200); 
//线程池维护线程的最少数量 
poolTaskExecutor.setCorePoolSize(5); 
//线程池维护线程的最大数量 
poolTaskExecutor.setMaxPoolSize(1000); 
//线程池维护线程所允许的空闲时间 
poolTaskExecutor.setKeepAliveSeconds(30000); 
poolTaskExecutor.initialize(); 
2、配置文件
[plain] view plaincopyprint?
<!-- 配置线程池 --> 
<bean id ="taskExecutor"  class ="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor" > 
    <!-- 线程池维护线程的最少数量 --> 
<span style="white-space:pre">  </span><property name ="corePoolSize" value ="5" /> 
    <!-- 线程池维护线程所允许的空闲时间 --> 
<span style="white-space:pre">  </span><property name ="keepAliveSeconds" value ="30000" /> 
    <!-- 线程池维护线程的最大数量 --> 
<span style="white-space:pre">  </span><property name ="maxPoolSize" value ="1000" /> 
    <!-- 线程池所使用的缓冲队列 --> 
<span style="white-space:pre">  </span><property name ="queueCapacity" value ="200" /> 
</bean> 

程序里面获取:
ApplicationContext ctx =  new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ThreadPoolTaskExecutor poolTaskExecutor = (ThreadPoolTaskExecutor)ctx.getBean("taskExecutor");


二、利用线程池启动线程
Thread udpThread = new Thread(udp);
poolTaskExecutor.execute(udpThread);
获取当前线程池活动的线程数:
int count = poolTaskExecutor.getActiveCount();
logger.debug("[x] - now threadpool active threads totalNum : " +count);




三、配置解释
当一个任务通过execute(Runnable)方法欲添加到线程池时:
1、 如果此时线程池中的数量小于corePoolSize,即使线程池中的线程都处于空闲状态,也要创建新的线程来处理被添加的任务。
2、 如果此时线程池中的数量等于 corePoolSize,但是缓冲队列 workQueue未满,那么任务被放入缓冲队列。
3、如果此时线程池中的数量大于corePoolSize,缓冲队列workQueue满,并且线程池中的数量小于maximumPoolSize,建新的线程来处理被添加的任务。
4、 如果此时线程池中的数量大于corePoolSize,缓冲队列workQueue满,并且线程池中的数量等于maximumPoolSize,那么通过 handler所指定的策略来处理此任务。也就是:处理任务的优先级为:核心线程corePoolSize、任务队列workQueue、最大线程 maximumPoolSize,如果三者都满了,使用handler处理被拒绝的任务。
5、 当线程池中的线程数量大于 corePoolSize时,如果某线程空闲时间超过keepAliveTime,线程将被终止。这样,线程池可以动态的调整池中的线程数。


四、其它线程池
JDK的ThreadPoolExecutor
一个 ExecutorService,它使用可能的几个池线程之一执行每个提交的任务,通常使用Executors 工厂方法配置。
线程池可以解决两个不同问题:由于减少了每个任务调用的开销,它们通常可以在执行大量异步任务时提供增强的性能,并且还可以提供绑定和管理资源(包括执行集合任务时使用的线程)的方法。每个ThreadPoolExecutor 还维护着一些基本的统计数据,如完成的任务数。
为了便于跨大量上下文使用,此类提供了很多可调整的参数和扩展挂钩。但是,强烈建议程序员使用较为方便的 Executors 工厂方法 Executors.newCachedThreadPool()(无界线程池,可以进行自动线程回收)、Executors.newFixedThreadPool(int)(固定大小线程池)和Executors.newSingleThreadExecutor()(单个后台线程),它们均为大多数使用场景预定义了设置。否则,在手动配置和调整此类时,使用以下指导:
1、核心和最大池大小
ThreadPoolExecutor 将根据 corePoolSize(参见 getCorePoolSize())和 maximumPoolSize(参见getMaximumPoolSize())设置的边界自动调整池大小。当新任务在方法execute(java.lang.Runnable) 中提交时,如果运行的线程少于 corePoolSize,则创建新线程来处理请求,即使其他辅助线程是空闲的。如果运行的线程多于 corePoolSize 而少于 maximumPoolSize,则仅当队列满时才创建新线程。如果设置的 corePoolSize 和 maximumPoolSize 相同,则创建了固定大小的线程池。如果将 maximumPoolSize 设置为基本的无界值(如Integer.MAX_VALUE),则允许池适应任意数量的并发任务。在大多数情况下,核心和最大池大小仅基于构造来设置,不过也可以使用setCorePoolSize(int) 和 setMaximumPoolSize(int) 进行动态更改。
2、按需构造
默认情况下,即使核心线程最初只是在新任务需要时才创建和启动的,也可以使用方法 prestartCoreThread() 或prestartAllCoreThreads() 对其进行动态重写。
3、创建新线程
使用 ThreadFactory 创建新线程。如果没有另外说明,则在同一个ThreadGroup 中一律使用Executors.defaultThreadFactory() 创建线程,并且这些线程具有相同的NORM_PRIORITY 优先级和非守护进程状态。通过提供不同的 ThreadFactory,可以改变线程的名称、线程组、优先级、守护进程状态,等等。如果从newThread 返回 null 时ThreadFactory 未能创建线程,则执行程序将继续运行,但不能执行任何任务。
4、保持活动时间
如果池中当前有多于 corePoolSize 的线程,则这些多出的线程在空闲时间超过 keepAliveTime 时将会终止(参见 getKeepAliveTime(java.util.concurrent.TimeUnit))。这提供了当池处于非活动状态时减少资源消耗的方法。如果池后来变得更为活动,则可以创建新的线程。也可以使用方法setKeepAliveTime(long, java.util.concurrent.TimeUnit) 动态地更改此参数。使用Long.MAX_VALUETimeUnit.NANOSECONDS 的值在关闭前有效地从以前的终止状态禁用空闲线程。
5、排队
所有 BlockingQueue 都可用于传输和保持提交的任务。可以使用此队列与池大小进行交互:
如果运行的线程少于 corePoolSize,则 Executor 始终首选添加新的线程,而不进行排队。
如果运行的线程等于或多于 corePoolSize,则 Executor 始终首选将请求加入队列,而不添加新的线程。
如果无法将请求加入队列,则创建新的线程,除非创建此线程超出 maximumPoolSize,在这种情况下,任务将被拒绝。
排队有三种通用策略:
a、直接提交。工作队列的默认选项是 SynchronousQueue,它将任务直接提交给线程而不保持它们。在此,如果不存在可用于立即运行任务的线程,则试图把任务加入队列将失败,因此会构造一个新的线程。此策略可以避免在处理可能具有内部依赖性的请求集合时出现锁定。直接提交通常要求无界 maximumPoolSizes 以避免拒绝新提交的任务。当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。
b、无界队列。使用无界队列(例如,不具有预定义容量的 LinkedBlockingQueue)将导致在所有 corePoolSize 线程都忙的情况下将新任务加入队列。这样,创建的线程就不会超过 corePoolSize。(因此,maximumPoolSize 的值也就无效了。)当每个任务完全独立于其他任务,即任务执行互不影响时,适合于使用无界队列;例如,在 Web 页服务器中。这种排队可用于处理瞬态突发请求,当命令以超过队列所能处理的平均数连续到达时,此策略允许无界线程具有增长的可能性。
c、有界队列。当使用有限的 maximumPoolSizes 时,有界队列(如 ArrayBlockingQueue)有助于防止资源耗尽,但是可能较难调整和控制。队列大小和最大池大小可能需要相互折衷:使用大型队列和小型池可以最大限度地降低 CPU 使用率、操作系统资源和上下文切换开销,但是可能导致人工降低吞吐量。如果任务频繁阻塞(例如,如果它们是 I/O 边界),则系统可能为超过您许可的更多线程安排时间。使用小型队列通常要求较大的池大小,CPU 使用率较高,但是可能遇到不可接受的调度开销,这样也会降低吞吐量。
6、被拒绝的任务
当 Executor 已经关闭,并且 Executor 将有限边界用于最大线程和工作队列容量,且已经饱和时,在方法 execute(java.lang.Runnable) 中提交的新任务将被拒绝。在以上两种情况下,execute 方法都将调用其RejectedExecutionHandler 的RejectedExecutionHandler.rejectedExecution(java.lang.Runnable, java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor) 方法。下面提供了四种预定义的处理程序策略:
在默认的 ThreadPoolExecutor.AbortPolicy 中,处理程序遭到拒绝将抛出运行时RejectedExecutionException。
在 ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy 中,线程调用运行该任务的execute 本身。此策略提供简单的反馈控制机制,能够减缓新任务的提交速度。
在 ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy 中,不能执行的任务将被删除。
在 ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy 中,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)。
定义和使用其他种类的 RejectedExecutionHandler 类也是可能的,但这样做需要非常小心,尤其是当策略仅用于特定容量或排队策略时。
7、挂钩方法
此类提供 protected 可重写的 beforeExecute(java.lang.Thread, java.lang.Runnable) 和afterExecute(java.lang.Runnable, java.lang.Throwable) 方法,这两种方法分别在执行每个任务之前和之后调用。它们可用于操纵执行环境;例如,重新初始化 ThreadLocal、搜集统计信息或添加日志条目。此外,还可以重写方法terminated() 来执行 Executor 完全终止后需要完成的所有特殊处理。
如果挂钩或回调方法抛出异常,则内部辅助线程将依次失败并突然终止。
8、队列维护
方法 getQueue() 允许出于监控和调试目的而访问工作队列。强烈反对出于其他任何目的而使用此方法。remove(java.lang.Runnable) 和purge() 这两种方法可用于在取消大量已排队任务时帮助进行存储回收。

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