Java线程池ThreadPoolExecutor应用(Spring Boot微服务)

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场景：在Spring Boot微服务中使用Java线程池ThreadPoolExecutor。实现Runnable接口提交线程任务到线程池。

版本：JDK 1.8,Spring Boot 2.6.3。

1.使用注解配置线程池ThreadPoolExecutor

(1)说明

ThreadPoolExecutor，全称：java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor。

使用@Bean("threadPoolExecutorHz")注解把线程池注入到Spring IOC容器中。

(2)代码

@Configuration
public class ThreadPoolConfig {
    @Bean("threadPoolExecutorHz")
    public ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor(){
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                8,
                16,
                10,
                TimeUnit.MILLISECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
        );
       return threadPoolExecutor;
    }
}

(3)线程参数

corePoolSize: the number of threads to keep in the pool, even if they are idle, unless allowCoreThreadTimeOut is set

maximumPoolSize: the maximum number of threads to allow in the pool

keepAliveTime: when the number of threads is greater than the core, this is the maximum time that excess idle threads will wait for new tasks before terminating.

unit: the time unit for the keepAliveTime argument

workQueue: the queue to use for holding tasks before they are executed. This queue will hold only the Runnable tasks submitted by the execute method.

handler: the handler to use when execution is blocked because the thread bounds and queue capacities are reached

2.实现Runnable接口的线程任务类

(1)说明

提交给线程池任务，需实现Runnable接口。

Runnable接口的run方法里面就是线程具体执行的业务逻辑。

(2)代码

public class SportContestExecutor implements Runnable {
  private SportContest sportContest;
  public SportContestExecutor(SportContest sportContest) {
      this.sportContest = sportContest;
  }
  @Override
  public void run() {
      String eventName = sportContest.getTaskDto().getEventName();
      System.out.println("【线程: "+Thread.currentThread().getName()+",在直播: "+eventName+"】");
      this.sportContest.holdSportGame();
  }
}

3.线程具体业务逻辑类

(1)说明

本例线程执行的业务逻辑实现类均继承于同一个抽象类。因此，在Runnable接口的线程任务类中是基于抽象类编程。

(2)抽象类SportContest

全称：com.hub.example.p1.contest.SportContest

代码：

public abstract class SportContest {
    //赛事任务
    private TaskDto taskDto;
    //开场仪式
    public abstract String announceStart();
    //举行比赛
    public abstract ResultDto playGame();
    //颁奖仪式
    public abstract String announceEnd(ResultDto resultDto);
    //举行体育赛事
    public String holdSportGame() {
        String result01 = announceStart();
        ResultDto result02 = playGame();
        String result03 = announceEnd(result02);
        return result03;
    }
    public TaskDto getTaskDto() {
        return taskDto;
    }
    public void setTaskDto(TaskDto taskDto) {
        this.taskDto = taskDto;
    }
}

(3)实现类BadmintonContest

全称：com.hub.example.p1.contest.impl.BadmintonContest

代码：

public class BadmintonContest extends SportContest {
    public BadmintonContest(TaskDto taskDto){
        this.setTaskDto(taskDto);
    }
    @Override
    public String announceStart() {
        TaskDto taskDto = this.getTaskDto();
        System.out.println("举行羽毛球比赛入场仪式:");
        System.out.println("羽毛球比赛入场仪式步骤一: "+taskDto.getEventName()+"队员入场.");
        System.out.println("羽毛球比赛入场仪式步骤二: 裁判员、教练员等各就各位.");
        return "羽毛球比赛进行中";
    }
    @Override
    public ResultDto playGame() {
        TaskDto taskDto = this.getTaskDto();
        System.out.println("举行羽毛球比赛: "+taskDto.getContent()+",选手们在奋力搏击.");
        return ResultDto.builder().teamName("中国羽毛球队").content("男单决赛冠军").build();
    }
    @Override
    public String announceEnd(ResultDto resultDto) {
        System.out.println("举行羽毛球比赛颁奖仪式: ");
        System.out.println("羽毛球比赛颁奖步骤一: 为"+resultDto.getTeamName()+resultDto.getContent()+"颁发金牌.");
        System.out.println("羽毛球比赛颁奖步骤二: 升中华人民共和国国旗,奏中华人民共和国国歌.");
        return "羽毛球比赛圆满结束";
    }
}

(4)实现类DivingContest

全称：com.hub.example.p1.contest.impl.BadmintonContest

代码：

public class DivingContest extends SportContest {
    public DivingContest(TaskDto taskDto) {
        this.setTaskDto(taskDto);
    }
    @Override
    public String announceStart() {
        TaskDto taskDto = this.getTaskDto();
        System.out.println("举行跳水比赛入场仪式:");
        System.out.println("跳水比赛入场仪式步骤一: "+taskDto.getEventName()+"队员入场.");
        System.out.println("跳水比赛入场仪式骤二: 裁判员、教练员等各就各位.");
        return "跳水比赛进行中";
    }
    @Override
    public ResultDto playGame() {
        TaskDto taskDto = this.getTaskDto();
        System.out.println("举行跳水比赛: " + taskDto.getContent() + ",姑娘们在冲刺记录.");
        return ResultDto.builder().teamName("中国跳水队").content("女子10米台跳板决赛冠军").build();
    }
    @Override
    public String announceEnd(ResultDto resultDto) {
        System.out.println("跳水比赛举行颁奖仪式: ");
        System.out.println("跳水比赛举行颁奖仪式步骤一: 为"+resultDto.getTeamName()+resultDto.getContent()+"颁发金牌.");
        System.out.println("跳水比赛举行颁奖仪式步骤二: 升中华人民共和国国旗,奏中华人民共和国国歌.");
        return "跳水比赛圆满结束";
    }
}

4.把Runnable接口的线程任务类提交到线程池

(1)说明

Runnable接口的线程任务类需提交到线程池才能具体执行。

(2)代码

@Component("sportWorker01")
public class SportWorker01 {
    /**
     * 自动注入线程池
     * */
    @Autowired
    private ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor;

    /**
     * 把线程任务提交到线程池
     */
    public void holdGame() {
        SportContest tableTennis = createBean("com.hub.example.p1.contest.impl.BadmintonContest",
                TaskDto.builder().eventName("羽毛球球比赛").content("男单决赛").build());
        SportContestExecutor executor01= new SportContestExecutor(tableTennis);
        SportContest swimming = createBean("com.hub.example.p1.contest.impl.DivingContest",
                TaskDto.builder().eventName("跳水比赛").content("女子10米台跳板决赛").build());
        SportContestExecutor executor02= new SportContestExecutor(swimming);
        threadPoolExecutor.execute(executor01);
        ThreadUtil.sleep(1000);
        threadPoolExecutor.execute(executor02);
    }
    /**
     * 使用Java反射方式创建对象
     */
    public SportContest createBean(String className, TaskDto params) {
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName(className);
            Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(TaskDto.class);
            SportContest sportContest = (SportContest) constructor.newInstance(params);
            return sportContest;
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }
}

5.测试示例

(1)说明

直接在SpringBoot的启动类的main函数中测试。

在执行完成SpringApplication.run(Example212Application.class)后，SpringBoot的环境已经创建完成。

(2)代码

@SpringBootApplication
public class Example212Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Example212Application.class);
        SportWorker01 sportWorker01 = SpringUtil.getBean("sportWorker01");
        sportWorker01.holdGame();
    }
}

(3)输出结果

【线程: pool-1-thread-1,在直播: 羽毛球球比赛】
举行羽毛球比赛入场仪式:
羽毛球比赛入场仪式步骤一: 羽毛球球比赛队员入场.
羽毛球比赛入场仪式步骤二: 裁判员、教练员等各就各位.
举行羽毛球比赛: 男单决赛,选手们在奋力搏击.
举行羽毛球比赛颁奖仪式: 
羽毛球比赛颁奖步骤一: 为中国羽毛球队男单决赛冠军颁发金牌.
羽毛球比赛颁奖步骤二: 升中华人民共和国国旗,奏中华人民共和国国歌.
【线程: pool-1-thread-2,在直播: 跳水比赛】
举行跳水比赛入场仪式:
跳水比赛入场仪式步骤一: 跳水比赛队员入场.
跳水比赛入场仪式骤二: 裁判员、教练员等各就各位.
举行跳水比赛: 女子10米台跳板决赛,姑娘们在冲刺记录.
跳水比赛举行颁奖仪式: 
跳水比赛举行颁奖仪式步骤一: 为中国跳水队女子10米台跳板决赛冠军颁发金牌.
跳水比赛举行颁奖仪式步骤二: 升中华人民共和国国旗,奏中华人民共和国国歌.

6.辅助实体类

(1)说明

在实体类中使用注解@Data等来自lombok-1.18.24.jar。

(2)TaskDto

@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class TaskDto implements Serializable {
    //赛事名称
    private String eventName;
    //活动内容
    private String content;
}

(3)ResultDto

@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class ResultDto implements Serializable {
    //竞赛队伍
    private String teamName;
    //比赛成绩
    private String content;
}

以上，感谢。

2023年9月13日