目录
一、线程回顾
1、初始化线程的 4 种方式
2、线程池的七大参数
3、常见的 4 种线程池
4、开发中为什么使用线程池
二、CompletableFuture 异步编排
1、创建异步对象
2、计算完成时回调方法
3、handle 方法
4、线程串行化方法
5、两任务组合 - 都要完成
6、两任务组合 - 一个完成
7、多任务组合
8、例子
一、线程回顾
1、初始化线程的 4 种方式
1 )、继承 Thread
2 )、实现 Runnable 接口
3 )、实现 Callable 接口 + FutureTask (可以拿到返回结果,可以处理异常)
4 )、线程池
方式 1 和方式 2 :主进程无法获取线程的运算结果。
方式 3 :主进程可以获取线程的运算结果,但是不利于控制服务器中的线程资源。可以导致服务器资源耗尽。
方式 4 :通过如下两种方式初始化线程池
Executors.newFiexedThreadPool(3);
//或者
new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit unit, workQueue, threadFactory, handler);
通过线程池性能稳定,也可以获取执行结果,并捕获异常。但是, 在业务复杂情况下,一 个异步调用可能会依赖于另一个异步调用的执行结果。
2、线程池的七大参数
运行流程:
1 、线程池创建,准备好 core 数量的核心线程,准备接受任务
2 、新的任务进来,用 core 准备好的空闲线程执行。
(1) 、 core 满了,就将再进来的任务放入阻塞队列中。空闲的 core 就会自己去阻塞队列获取任务执行
(2) 、阻塞队列满了,就直接开新线程执行,最大只能开到 max 指定的数量
(3) 、 max 都执行好了。 Max-core 数量空闲的线程会在 keepAliveTime 指定的时间后自动销毁。最终保持到 core 大小
(4) 、如果线程数开到了 max 的数量,还有新任务进来,就会使用 reject 指定的拒绝策略进行处理
3 、所有的线程创建都是由指定的 factory 创建的
面试:
一个线程池 core 7 ; max 20 , queue : 50 , 100 并发进来怎么分配的;先有 7 个能直接得到执行,接下来 50 个进入队列排队,在多开 13 个继续执行。现在 70 个被安排上了。剩下 30 个默认拒绝策略。
3、常见的 4 种线程池
- 1、newCachedThreadPool
- 创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
- 2、newFixedThreadPool
- 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
- 3、newScheduledThreadPool
- 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
- 4、newSingleThreadExecutor
- 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
4、开发中为什么使用线程池
1、降低资源的消耗
- 通过重复利用已经创建好的线程降低线程的创建和销毁带来的损耗
2、提高响应速度
- 因为线程池中的线程数没有超过线程池的最大上限时,有的线程处于等待分配任务的状态,当任务来时无需创建新的线程就能执行
3、提高线程的可管理性
- 线程池会根据当前系统特点对池内的线程进行优化处理,减少创建和销毁线程带来的系统开销。无限的创建和销毁线程不仅消耗系统资源,还降低系统的稳定性,使用线程池进行统一分配
二、CompletableFuture 异步编排
Future 是 Java 5 添加的类,用来描述一个异步计算的结果。你可以使用 `isDone`方法检查计算是否完成,或者使用 `get`阻塞住调用线程,直到计算完成返回结果,你也可以使用 `cancel`方法停止任务的执行。
虽然 `Future` 以及相关使用方法提供了异步执行任务的能力,但是对于结果的获取却是很不方便,只能通过阻塞或者轮询的方式得到任务的结果。阻塞的方式显然和我们的异步编程的初衷相违背,轮询的方式又会耗费无谓的 CPU 资源,而且也不能及时地得到计算结果,为什么不能用观察者设计模式当计算结果完成及时通知监听者呢?
很多语言,比如 Node.js ,采用回调的方式实现异步编程。 Java 的一些框架,比如 Netty ,自己扩展了 Java 的 `Future` 接口,提供了 `addListener` 等多个扩展方法; Google guava 也提供了通用的扩展 Future ; Scala 也提供了简单易用且功能强大的 Future/Promise 异步编程模式。
作为正统的 Java 类库,是不是应该做点什么,加强一下自身库的功能呢?
在 Java 8 中 , 新增加了一个包含 50 个方法左右的类 : CompletableFuture ,提供了非常强大的Future 的扩展功能,可以帮助我们简化异步编程的复杂性,提供了函数式编程的能力,可以通过回调的方式处理计算结果,并且提供了转换和组合 CompletableFuture 的方法。CompletableFuture 类实现了 Future 接口,所以你还是可以像以前一样通过 `get` 方法阻塞或者轮询的方式获得结果,但是这种方式不推荐使用。
CompletableFuture 和 FutureTask 同属于 Future 接口的实现类,都可以获取线程的执行结果。
1、创建异步对象
CompletableFuture 提供了四个静态方法来创建一个异步操作。
1 、 runXxxx 都是没有返回结果的, supplyXxx 都是可以获取返回结果的
2 、可以传入自定义的线程池,否则就用默认的线程池;
2、计算完成时回调方法
whenComplete 可以处理正常和异常的计算结果, exceptionally 处理异常情况。
whenComplete 和 whenCompleteAsync 的区别:
- whenComplete:是执行当前任务的线程执行继续执行 whenComplete 的任务。
- whenCompleteAsync:是执行把 whenCompleteAsync 这个任务继续提交给线程池来进行执行。
方法不以 Async 结尾,意味着 Action 使用相同的线程执行,而 Async 可能会使用其他线程 执行(如果是使用相同的线程池,也可能会被同一个线程选中执行)
public class CompletableFutureDemo {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<Object>() {@Overridepublic Object get() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\tcompletableFuture");int i = 10 / 0;return 1024;}}).whenComplete(new BiConsumer<Object, Throwable>() {@Overridepublic void accept(Object o, Throwable throwable) {System.out.println("-------o=" + o.toString());System.out.println("-------throwable=" + throwable);}}).exceptionally(new Function<Throwable, Object>() {@Overridepublic Object apply(Throwable throwable) {System.out.println("throwable=" + throwable);return 6666;}});System.out.println(future.get());}
}
3、handle 方法
和 complete 一样,可对结果做最后的处理(可处理异常),可改变返回值。
4、线程串行化方法
thenApply 方法:当一个线程依赖另一个线程时,获取上一个任务返回的结果,并返回当前任务的返回值。
thenAccept 方法:消费处理结果。接收任务的处理结果,并消费处理,无返回结果。
thenRun 方法:只要上面的任务执行完成,就开始执行 thenRun ,只是处理完任务后,执行 thenRun 的后续操作
带有 Async 默认是异步执行的。同之前。
以上都要前置任务成功完成。
Function<? super T,? extends U>
- T:上一个任务返回结果的类型
- U:当前任务的返回值类型
5、两任务组合 - 都要完成
两个任务必须都完成,触发该任务。
thenCombine :组合两个 future ,获取两个 future 的返回结果,并返回当前任务的返回值
thenAcceptBoth :组合两个 future ,获取两个 future 任务的返回结果,然后处理任务,没有返回值。
runAfterBoth :组合两个 future ,不需要获取 future 的结果,只需两个 future 处理完任务后,处理该任务。
6、两任务组合 - 一个完成
当两个任务中,任意一个 future 任务完成的时候,执行任务。
applyToEither :两个任务有一个执行完成,获取它的返回值,处理任务并有新的返回值。
acceptEither :两个任务有一个执行完成,获取它的返回值,处理任务,没有新的返回值。
runAfterEither :两个任务有一个执行完成,不需要获取 future 的结果,处理任务,也没有返回值。
7、多任务组合
allOf :等待所有任务完成
anyOf :只要有一个任务完成
8、例子
@Overridepublic SkuItemVo item(Long skuId) throws ExecutionException, InterruptedException {SkuItemVo vo = new SkuItemVo();CompletableFuture<SkuInfoEntity> infoFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {// 1、sku的基本信息获取 pms_sku_infoSkuInfoEntity info = getById(skuId);vo.setInfo(info);return info;}, executor);CompletableFuture<Void> imgFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {// 2、sku的图片信息 pms_sku_imgList<SkuImagesEntity> images = skuImagesService.getImagesBySkuId(skuId);vo.setImages(images);}, executor);CompletableFuture<Void> saleAttrFuture = infoFuture.thenAcceptAsync((res) -> {// 3、获取spu的销售属性组合List<SkuItemSaleAttrVo> saleAttrVos = skuSaleAttrValueService.getSaleAttrBySpuId(res.getSpuId());vo.setSaleAttr(saleAttrVos);}, executor);CompletableFuture<Void> descFuture = infoFuture.thenAcceptAsync((res) -> {// 4、获取spu的介绍 pms_spu_info_descSpuInfoDescEntity spuInfoDescEntity = spuInfoDescService.getById(res.getSpuId());vo.setDesp(spuInfoDescEntity);}, executor);CompletableFuture<Void> baseAttrFuture = infoFuture.thenAcceptAsync((res) -> {// 5、获取spu的规格参数信息List<SpuItemAttrGroupVo> attrGroupVos = attrGroupService.getAttrGroupWithAttrsBySpuId(res.getSpuId(), res.getCatalogId());vo.setGroupAttrs(attrGroupVos);}, executor);CompletableFuture.allOf(infoFuture, imgFuture, saleAttrFuture, descFuture,baseAttrFuture).get();return vo;}