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在Spring Boot中使用@Async异步任务的线程池

article 2024/11/18 10:54:46

在读这篇文章之前，我们先回答一个问题，什么是并发，并发和多线程是什么关系？

并发是指系统中存在多个独立的活动（任务、线程等），这些活动在一段时间内交替执行，从而使得多个活动在重叠的时间段内存在。在计算机科学中，通常指的是同时处理多个任务的能力。这些任务可能是同时运行的独立进程、线程或通过时间片轮转的方式交替执行。

多线程是实现并发的一种方式。在一个进程中，可以创建多个线程，每个线程执行一个独立的任务。这些线程共享相同的进程资源，如内存空间，但每个线程有自己的程序计数器、栈和局部变量。多线程使得程序能够同时执行多个任务，提高了系统的资源利用率和响应速度。

并发和多线程之间存在密切关系。多线程是一种实现并发的方式，通过同时运行多个线程，可以在同一时间内执行多个任务，从而实现并发。在并发系统中，多线程可以同时处理多个任务，使得系统更加高效、灵活和响应性强。然而，要确保多线程的正确执行，需要注意线程之间的同步、互斥和共享资源的管理，以避免潜在的竞态条件和数据一致性问题。

那么我们来说说，既然有了@Async，我们还需要使用他提供的线程池?

虽然使用@Async注解允许方法异步执行，但它并不提供底层的线程池管理。默认情况下，Spring会使用一个简单的任务执行器来执行异步方法，这可能不是在所有场景下都是理想的。

自定义线程池配置：使用@Async注解时候，默认情况相爱，我们Spring 使用的是SimpleAsyncTaskExecutor,这个执行器每次都会创建一个新的线程来执行任务，这也可能并非在我们所有的情况下都是最佳的选择，我们可以通过@Async提供的线程池，可以通过配置线程池的大小，队列容量，线程命名等，可以满足我们的应用程序的需求。
线程池的管理和监控： @Async提供的线程池是一个ThreadPoolTaskExecutor，它是TaskExecutor接口的实现。这使得可以更容易地与Spring的其他任务调度和执行功能进行集成，例如与@Scheduled注解一起使用。此外，Spring提供了对线程池的监控和管理的支持，你可以在Spring的JMX（Java Management Extensions）中监视和管理线程池的运行状况。
任务拒绝策略：通过使用@Async提供的线程池，你可以配置任务拒绝策略来处理在线程池已满时提交的任务。这允许你在高负载情况下更好地控制任务的流量，防止系统过载。
更好的性能和资源利用：通过使用合适配置的线程池，可以更好地控制线程的数量，防止系统过度消耗资源。线程池的管理机制可以有效地重用线程，减少线程创建和销毁的开销。

接下来我们来看一下一个案例：

配置一个线程池，以控制异步任务的执行。在你的Spring Boot应用程序的配置类中，添加@Bean注解的方法，返回TaskExecutor类型的bean。

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {

    @Bean(name = "asyncExecutor")
    public TaskExecutor asyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5); // 设置核心线程池大小
        executor.setMaxPoolSize(10); // 设置最大线程池大小
        executor.setQueueCapacity(100); // 设置队列容量
        executor.setThreadNamePrefix("AsyncThread-"); // 设置线程名前缀
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

创建一个Service类：

@Service
public class AnotherService {

    private final MyAsyncService myAsyncService;

    @Autowired
    public AnotherService(MyAsyncService myAsyncService) {
        this.myAsyncService = myAsyncService;
    }

    public void performAsyncTask() {
        myAsyncService.asyncMethod();
        myAsyncService.asyncMethod();
        myAsyncService.asyncMethod();
        myAsyncService.asyncMethod();
        myAsyncService.asyncMethod();
        // 其他逻辑
    }
}

在上边asyncExecutor方法返回一个ThreadPoolTaskExecutor实例。

服务类或组件中，使用@Async注解标记异步方法

@Service
public class MyAsyncService {

    @Async
    public void asyncMethod() {
        // 异步任务的实现
        System.out.println("Async method executed by thread: " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

之后我们创建一个单元测试来测试一下：

@Slf4j
@SpringBootTest
public class ApplicationTests {



    @Autowired
    private AnotherService anotherService;

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        anotherService.performAsyncTask();
    }

}

在这里插入图片描述

看一下Anysc的相关参数
在这里插入图片描述

有关于参数，我这里进行详细介绍一下:

	private final Object poolSizeMonitor = new Object();
    private int corePoolSize = 1;
    private int maxPoolSize = Integer.MAX_VALUE;
    private int keepAliveSeconds = 60;
    private int queueCapacity = Integer.MAX_VALUE;
    private boolean allowCoreThreadTimeOut = false;
    @Nullable
    private TaskDecorator taskDecorator;
    @Nullable
    private ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor;
    private final Map<Runnable, Object> decoratedTaskMap;