Spring线程池学习笔记

Spring提供了多种方式来配置和使用线程池，最常见的是通过TaskExecutor和ThreadPoolTaskExecutor。

Spring线程池

TaskExecutor 接口

TaskExecutor 是Spring框架中的一个接口，它是对Java的Executor接口的简单封装。它的主要目的是为了提供一个统一的接口来执行任务。

public interface TaskExecutor extends Executor {
    void execute(Runnable task);
}

ThreadPoolTaskExecutor

ThreadPoolTaskExecutor 是Spring提供的一个实现类，它是对Java的ThreadPoolExecutor的封装，提供了更多的配置选项和Spring集成。

配置 ThreadPoolTaskExecutor

通过XML配置或Java配置来定义ThreadPoolTaskExecutor。

Java配置

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

@Configuration
public class ThreadPoolConfig {

    @Bean
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5); // 核心线程数
        executor.setMaxPoolSize(10); // 最大线程数
        executor.setQueueCapacity(25); // 队列容量
        executor.setThreadNamePrefix("MyThread-"); // 线程名前缀
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

XML配置

<bean id="taskExecutor" class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
    <property name="corePoolSize" value="5" />
    <property name="maxPoolSize" value="10" />
    <property name="queueCapacity" value="25" />
    <property name="threadNamePrefix" value="MyThread-" />
</bean>

使用 ThreadPoolTaskExecutor

配置好线程池后，通过注入TaskExecutor来使用它。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class MyService {

    @Autowired
    private ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor;

    public void executeTask(Runnable task) {
        taskExecutor.execute(task);
    }
}

---

线程池的参数解释

• corePoolSize: 核心线程数，即使线程空闲也不会被回收。
• maxPoolSize: 最大线程数，当队列满了之后，线程池会创建新的线程，直到达到最大线程数。
• queueCapacity: 任务队列的容量，当线程数达到核心线程数时，新任务会被放入队列中等待执行。
• threadNamePrefix: 线程名前缀，方便调试和日志记录。

线程池的工作流程

1. 当有任务提交时，线程池会首先尝试使用核心线程来执行任务。
2. 如果核心线程都在忙，任务会被放入队列中等待。
3. 如果队列满了，线程池会创建新的线程，直到达到最大线程数。
4. 如果线程数达到最大线程数且队列也满了，新的任务会被拒绝（通过设置拒绝策略来处理）。

拒绝策略

当线程池和队列都满了，新的任务会被拒绝。Spring提供了几种拒绝策略：

• AbortPolicy: 直接抛出异常（默认策略）。
• CallerRunsPolicy: 由调用线程来执行任务。
• DiscardPolicy: 直接丢弃任务。
• DiscardOldestPolicy: 丢弃队列中最旧的任务，然后尝试重新提交新任务。

通过setRejectedExecutionHandler方法来设置拒绝策略。

executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); // 满了调用线程执行，认为重要任务

关闭线程池

在应用关闭时，确保正确关闭线程池，以释放资源。

taskExecutor.shutdown();

---

异步执行

Spring还提供了@Async注解来支持异步任务执行。
将方法标记为异步，Spring会自动使用配置的线程池来执行这些方法。

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class MyService {

    @Async
    public void asyncMethod() {
        // 异步执行的代码
    }
}

统一项目管理的线程池封装异常

优雅停机

线程池的waitForTasksToCompleteOnShutdown 的 默认参数

private boolean waitForTasksToCompleteOnShutdown = false;

Spring 的线程池为什么可以优雅停机，就是继承了DisposableBean的Destroy会被Spring回调

如何捕获线程异常

如果不处理的话

线程可以手动设置处理类

自定义未捕获异常时捕获并处理异常信息

@Slf4j
public class MyUncaughtExceptionHandler implements  Thread.UncaughtExceptionHandler{
    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        log.error("Exception in thread", e);
    }

}

单个线程池测试

		Thread thread =  new Thread(
                ()->{
                    log.error("123");
                    throw new RuntimeException("异常");
                }
        );
        thread.setUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler());
        thread.start();

项目共用线程池

自定义未捕获异常时捕获并处理异常信息

@Slf4j
public class MyUncaughtExceptionHandler implements  Thread.UncaughtExceptionHandler{
    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        log.error("Exception in thread", e);
    }

}

自定义线程工厂(设计模式——装饰器）

@AllArgsConstructor
public class MyThreadFactory implements ThreadFactory {
    private static final MyUncaughtExceptionHandler UNCAUGHT_EXCEPTION_HANDLER = new MyUncaughtExceptionHandler();
    private ThreadFactory originalThreadFactory;
    /**
     * @param r a runnable to be executed by new thread instance
     * @description 额外装饰我们需要的线程
     * @return
     */
    @Override
    public Thread newThread(Runnable r) {
       Thread thread = originalThreadFactory.newThread(r);
       thread.setUncaughtExceptionHandler(UNCAUGHT_EXCEPTION_HANDLER);
       return thread;
    }
}

创建ThreadPoolConfig

@Configuration
@EnableAsync
public class ThreadPoolConfig implements AsyncConfigurer {
    /**
     * 项目共用线程池，用于处理核心异步任务。
     */
    public static final String MYTHREAD_EXECUTOR= "MyThreadExecutor";
	/**
     * 配置项目共用线程池，用于处理核心业务逻辑。
     *
     * 线程池配置：
     * - 核心线程数：10
     * - 最大线程数：10（固定大小线程池）
     * - 队列容量：200（缓冲待处理任务）
     * - 线程名称前缀：MyThread-executor-
     * - 拒绝策略：调用线程执行（保障重要任务不丢失）
     *
     * @return 配置完成的线程池实例。
     */
    @Bean(MYTHREAD_EXECUTOR)
    @Primary
    public ThreadPoolTaskExecutor mallchatExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10);
        executor.setMaxPoolSize(10);
        executor.setQueueCapacity(200);
        executor.setThreadNamePrefix("MyThread-executor-");
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        executor.setThreadFactory(new MyThreadFactory(executor));
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

测试

@Autowired
    private ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor;
@Test
    public void thread2(){
        threadPoolTaskExecutor.execute(()->{
            log.error("123");
            throw new RuntimeException("异常");
        });
    }

总结

Spring中的线程池配置和使用非常灵活，能够满足大多数并发任务的需求。通过合理配置线程池参数，有效地管理资源，提高应用的并发处理能力。