多線程與異步
異步是目的，而多線程是實現這個目的的方法。
1 Java J.U.C線程調度
JDK 1.5新增的java.util.concurrent包，增加了並發編程的很多類。
Executor
定義了方法execute()，用來執行一個任務
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
ExecutorService
提供了生命周期管理的方法。
submit()
shutdown()
invokeAll()
invokeAny()
ThreadPoolExecutor
Java提供的線程池類。可自定義線程池大小及線程處理機制。
corePoolSize：線程池的基本大小，即在沒有任務需要執行的時候線程池的大小，並且只有在工作隊列滿了的情況下才會創建超出這個數量的線程。
maximumPoolSize：線程池中允許的最大線程數，線程池中的當前線程數目不會超過該值。
keepAliveTime：線程空閑時間
以poolSize表示當前線程數，新提交一個任務時的處理流程為：
-
如果當前線程池的線程數還沒有達到基本大小(poolSize < corePoolSize)，無論是否有空閑的線程新增一個線程處理新提交的任務
-
如果當前線程池的線程數大於或等於基本大小(poolSize >= corePoolSize) 且任務隊列未滿時，就將新提交的任務提交到阻塞隊列排隊，等候處理。
-
如果當前線程池的線程數大於或等於基本大小(poolSize >= corePoolSize) 且任務隊列滿時：
- 當前poolSize<maximumPoolSize，那么就新增線程來處理任務
- 當前poolSize=maximumPoolSize，那么意味着線程池的處理能力已經達到了極限，此時需要拒絕新增加的任務。至於如何拒絕處理新增的任務，取決於線程池的飽和策略RejectedExecutionHandler。
ScheduledExecutorService
定時調度接口。有4種調度機制：
//帶延遲時間的調度，只執行一次，調度之后可通過Future.get()阻塞直至任務執行完畢
public ScheduledFuture<?> schedule(Runnable command, long delay, TimeUnit unit);
//帶延遲時間的調度，只執行一次，調度之后可通過Future.get()阻塞直至任務執行完畢，並且可以獲取執行結果
public <V> ScheduledFuture<V> schedule(Callable<V> callable, long delay, TimeUnit unit);
//帶延遲時間的調度，循環執行，固定頻率
public ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit);
//帶延遲時間的調度，循環執行，固定延遲
public ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable command, long initialDelay, long delay, TimeUnit unit);
ScheduledThreadPoolExecutor
基於線程池的定時調度實現。可以用來在給定延時后執行異步任務或者周期性執行任務。
ScheduledExecutorService4種調度機制的實現。
2 Spring線程調度
TaskExecutor
Spring引入了TaskExecutor接口作為頂層接口。繼承至J.U.C的Executor接口。
TaskScheduler
類似於J.U.C中的ScheduledExecutorService，是任務調度的接口。
功能與ScheduledExecutorService差不多，多了一個可傳Trigger對象的schedule()方法，可支持Corn表達式進行任務調度。
ScheduledFuture<?> schedule(Runnable task, Trigger trigger);
ScheduledFuture<?> schedule(Runnable task, Date startTime);
ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable task, Date startTime, long period);
ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable task, long period);
ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable task, Date startTime, long delay);
ScheduledFuture<?> scheduleWithFixedDelay(Runnable task, long delay);
AsyncTaskExecutor
接口中提供submit()方法執行任務。
ThreadPoolTaskExecutor
Spring提供的線程池類。與Java提供的ThreadPoolExecutor線程池類類似，可以配置線程池屬性及拒絕策略。
處理流程與ThreadPoolExecutor一樣。
ThreadPoolTaskScheduler
實現TaskScheduler接口，實現了其接口的調度機制。與Java中的ScheduledThreadPoolExecutor類類似。
多了一個可傳Trigger對象的schedule()方法，可支持Corn表達式進行任務調度。
3 Spring異步操作
使用@Async注解
標注了@Async注解的方法，稱之為異步方法。這些方法將在執行的時候，將會在獨立的線程（線程池中獲取）中被執行，調用者無需等待它的完成，即可繼續其他的操作。
@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {
}
@Async
public void downloadOrder() throws InterruptedException {
System.out.println("執行開始時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10000);
System.out.println("執行結束時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());
}
@Async標注的方法，在同一個類中調用，無效
4 Spring定時任務的幾個實現
4.1 基於@Scheduled注解
@Configuration //標記為配置類
@EnableScheduling //開啟定時任務，可以放到啟動類中
public class OrderScheduler {
//定時任務執行周期，采用Corn表達式
@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
public void downloadOrder() {
System.out.println("執行開始時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10000);
System.out.println("執行結束時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());
}
}
//並不是每5秒執行一次，上次執行的結果會影響到下次運行。這個相當於10s運行一次了。
@Scheduled注解也可以直接指定時間間隔，如：@Scheduled(fixedRate=5000)
實現本質是基於Java中的
ScheduledExecutorService類的schedule方法。
基於@Scheduled注解默認為單線程的。
標注了@Scheduled的方法，執行時是單線程的，也就是說，上次運行的結果會影響到下一次的執行。
4.2 基於SchedulingConfigurer接口
@FunctionalInterface
public interface SchedulingConfigurer {
void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar);
}
ScheduledTaskRegistrar類
實現SchedulingConfigurer接口，實現configureTasks方法，方法傳入ScheduledTaskRegistrar類對象。
幾種定時任務類型：
- CronTask：根據Cron表達式執行定時任務
- TriggerTask：按照Trigger觸發器觸發執行，可以動態改變定時任務的執行
- FixedRateTask：固定速度執行
- FixedDelayTask：固定延遲執行
@EnableScheduling //啟動類，設置定時任務開關
@SpringBootApplication
public class MatrixApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(MatrixApplication.class, args);
}
}
@Component
public class TestScheduler implements SchedulingConfigurer {
@Override
public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar scheduledTaskRegistrar) {
scheduledTaskRegistrar.addTriggerTask(() -> System.out.println("執行時間：" + LocalDateTime.now()), new CronTrigger("0/2 * * * * ?"));
}
}
SchedulingConfigurer配置類比@Scheduled注解多了一個TriggerTask，更加靈活，其他的差不多。
4.3 基於注解設定多線程定時任務
@Scheduled注解默認為單線程的，我們可以使用@Async注解啟用多線程。
@Configuration //標記為配置類
@EnableAsync //開啟多線程
@EnableScheduling //開啟定時任務，可以放到啟動類中
public class OrderScheduler {
//定時任務執行周期，采用Corn表達式
@Async
@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
public void downloadOrder() {
System.out.println("執行開始時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10000);
System.out.println("執行結束時間為:" + LocalDateTime.now() + "線程為：" + Thread.currentThread().getName());
}
}
同一個任務的每一次定時任務執行，都會開辟一個新的線程，不會影響到下一次任務的執行。
4.4 ThreadPoolTaskScheduler
利用線程池實現任務調度。
@Resource
private ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler;
@GetMapping("/start")
public void test() {
threadPoolTaskScheduler.schedule(() -> System.out.println("第" + i + "執行時間：" + LocalDateTime.now()), new CronTrigger("0/2 * * * * ?"));
}
4.5 整合Quartz
略
定時任務內部的方法可以結合@Async注解使用達到多線程的目的