Spring Boot中多线程的使用

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前言

在我们的日常开发中，难免会遇到请求响应的速度慢的问题。这时就可以使用多线程的方式，一个方法多个线程同时执行，但是，不是所有的方法都能使用多线程，需具体问题具体分析。

一、什么是多线程编程？它的优势是什么？

多线程编程是指在一个程序中同时使用多个线程来执行任务。多线程编程的优势包括：

提高程序的并发性：多个线程可以同时执行，从而提高程序的执行效率和响应性。
提高资源利用率：多线程共享同一进程的资源，避免了创建多个进程时的资源开销。
简化编程模型：多线程编程相对于多进程编程更轻量级，线程之间的通信和数据共享更加简单，编程模型更容易理解和实现。
支持多核处理器：多线程编程可以充分利用多核处理器的优势，提高程序的执行效率

多线程编程也存在一些挑战，如线程同步、资源竞争和死锁等问题，需要合理设计和管理线程的执行。

二、Java中实现多线程的方式有哪些？

实现多线程的方式有以下几种：

继承Thread类：创建一个继承自Thread类的子类，重写run()方法来定义线程的执行逻辑。
实现Runnable接口：创建一个实现了Runnable接口的类，并实现其中的run()方法，然后将该类的实例传递给Thread类的构造函数创建线程对象。
实现Callable接口：创建一个实现了Callable接口的类，并实现其中的call()方法，可以通过ExecutorService提交Callable对象来创建并执行线程，并返回执行结果。
使用线程池：通过Executor框架创建线程池，可以管理和复用线程，提高线程的执行效率和资源利用率。

三、线程池构造器

线程池构造器的7个参数：

CorePoolSize：核心线程数，它是不会被销毁的
MaximumPoolSize ：最大线程数，核心线程数+非核心线程数的总和
KeepAliveTime：非核心线程的最大空闲时间，到了这个空闲时间没被使用，非核心线程销毁
Unit：空闲时间单位
WorkQueue：是一个BlockingQueue阻塞队列，超过核心线程数的任务会进入队列排队
ThreadFactory：它是一个创建新线程的工厂
Handler：拒绝策略，任务超过最大线程数+队列排队数，多出来的任务该如何处理取决于Handler

四、SpringBoot中使用多线程

1.配置线程池

在Spring Boot中配置多线程可以通过使用ThreadPoolTaskExecutor来实现。首先，需要在项目中添加一个异步配置类。这个配置类需要使用@Configuration和@EnableAsync注解，并实现AsyncConfigurer接口。在这个配置类中，你可以设置线程池的各种参数。比如，你可以设置CorePoolSize来指定线程池的最小线程数，MaxPoolSize来指定线程池的最大还可以设置ThreadNamePrefix来指定线程的名称前缀。在getAsyncExecutor方法中，你需要创建一个ThreadPoolTaskExecutor对象，并设置相应的参数。最后，通过调用initialize方法来初始化线程池，并将其返回。getAsyncUncaughtExceptionHandler方法用于设置线程池中出现异常时的处理方式。这里使用了SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler作为默认的异常处理器。

import org.springframework.aop.interceptor.AsyncUncaughtExceptionHandler;
import org.springframework.aop.interceptor.SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * 线程池配置
 */
@Configuration
@EnableAsync
public class ThreadPoolConfig implements AsyncConfigurer {

    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 核心线程数：线程池创建的时候初始化的线程数
        executor.setCorePoolSize(10);
        // 最大线程数：线程池最大的线程数，只有缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程
        executor.setMaxPoolSize(20);
        // 等待队列：用来缓冲执行任务的队列
        executor.setQueueCapacity(300);
        // 最大空闲时间：超过核心线程之外的线程到达200秒后会被销毁
        executor.setKeepAliveSeconds(200);
        // 拒绝策略：超过线程容量,拒绝策略设置（由调用的线程执行）
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        // 线程名称前缀
        executor.setThreadNamePrefix("Async Task-");
        // 初始化线程
        executor.initialize();
        return executor;
    }

    @Override
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
        return new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler();
    }
}

通过以上的配置，你就可以在Spring Boot中使用多线程了。可以根据你的项目需求来设置合适的线程池参数。

2.使用多线程

通过controller层调用测试 Async。

@RestController
@RequestMapping("/thread")
public class ThreadPoolController {

    @Autowired
    private ThreadPoolService threadPoolService;

    @GetMapping("/test")
    public void threadTest () throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i <= 10; i++) {
            threadPoolService.threadTest(i);
        }
    }
}

通过@Async注解表明该方法是异步方法，如果注解在类上，那表明这个类里面的所有方法都是异步的。

@Service
public class ThreadPoolServiceImpl implements ThreadPoolService {

    @Override
    @Async
    public void threadTest(int i) {
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + " 执行异步任务：" + i);
    }
}

测试执行结果如下线程的前缀“Async Task-”即为线程池配置中的线程名称前缀（可根据自己的喜好修改）

线程Async Task-3 执行异步任务：0
线程Async Task-2 执行异步任务：2
线程Async Task-1 执行异步任务：1
线程Async Task-2 执行异步任务：4
线程Async Task-3 执行异步任务：3
线程Async Task-5 执行异步任务：5
线程Async Task-1 执行异步任务：6
线程Async Task-2 执行异步任务：7
线程Async Task-4 执行异步任务：8
线程Async Task-6 执行异步任务：9