我是靠谱客的博主 落后鞋子,最近开发中收集的这篇文章主要介绍Spring集成Quartz---Executor框架,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述


ThreadPool衍生开来将还有一个特定的Executor框架。下文将详细展开讲。

1.Executor框架简介

1.1 概述

在程序运行过程中,创建和销毁线程需要一定的开销,因此如果我们为每一个任务创建一个新线程来执行,这些线程的创建及销毁将消耗大量的计算机资源。尤其是在线程任务不是特别重的情况下,系统的资源有可能极大的耗费在线程的创建与销毁上。

因此,我们需要一种容器去集中的管理这些线程,使得已有的线程能够得到统一的管理和复用。

Java的线程既是工作单元,又是执行机制。从JDK5开始,把工作单元和执行机制分离开来。工作单元包括Runnable和Callable(即实现了这两个接口的类),而执行机制则由Executor框架提供(提供两种典型的线程池:ThreadPoolExecutor和ScheduleThreadPoolExecutor作为工作单元的执行机制)。

1.2 工作单元

在Executor框架中,工作单元其实就是一个实现了Runnable接口或者Callable接口的普通类,该类必须实现对应的run()方法或者call()方法,而该类的实例化对象即为一个工作单元,可以作为任务提交给线程池,由线程池创建相应的线程去执行这个工作单元。


1.3 执行机制

有了上文对工作单元的阐释,执行机制就相对好理解一些,他的本质就是一个线程池,每当有工作单元提交时,线程池需要及时接收这些工作单元,并在后续步骤中,创建相应的线程去执行这些工作单元。同时线程池还需要对这些线程进行统一的管理:创建和销毁。


1.4 Executor二级调度模型

Executor二级调度模型如下图所示。


如上图所示(上图来源于《Java并发编程的艺术》),两级调度模型中,OSKernel(操作系统内核)以上为上级,以下为下级。

在上级中,一个个任务其实就代表着工作单元,这些工作单元通过Executor交由执行机制进行处理。通常Java多线程程序会把应用分解为若干个任务,然后使用用户级的调度器(Executor框架)将这些任务映射为固定数量的线程;
在下级中,操作系统内核将上层线程映射到硬件处理器上。
从上图可以看出,应用程序通过Executor框架控制上层的调度;而下层的调度由操作系统内核控制,下层的调度不受应用程序的控制。他只需要完成对线程的一一映射即可。

2.Executor类成员详解

2.1 成员分类

在Executor框架中,主要的成员可以分为三类。
第一类,即任务,任务是工作的基本单元,离开任务,整个框架就失去了存在的意义。包括被执行的任务需要实现的Runnable或者Callable接口。

第二类,任务调度,有了任务还不行,必须要有相应的执行机制去执行这些任务。包括任务执行的核心接口Executor接口,以及继承自Executor接口的ExecutorService接口。Executor框架有两个关键的实现类实现了ExecutorService接口(ThreadPoolExecutor和ScheduleThreadPoolExecutor

第三类,异步计算的结果,任务交由任务调度执行之后,返回的结果称为异步计算的结果。这里涉及到的同步异步的概念,可以参考相应的百度百科,因为异步不会导致线程阻塞,较为高效,因此咋Executor框架中,采用异步计算的结果。包括接口Future和实现了Future接口的FutureTask类及ScheduleFutureTask(配合ScheduleThreadPoolExecutor使用)。

整个Executor框架的类成员图如下所示。


由上图,可知。
左侧以FutureTask为主线的类是异步计算结。右侧的类则为线程池。

3.ThreadPoolExecutor线程池详解 

可参考Java并发编程:线程池的使用


这里补充一些ThreadPoolExecutor线程池的使用场景。
Executor可以创建三种不同类型的ThreadPoolExecutor,都是通过ExecutorService提供的静态方法进行创建和初始化:
1. FixedThreadPoolExecutor。表示创建固定数量的线程的线程池,即创建一个可复用固定数量线程的线程池,同时采用无界队列去存放提交的任务。源码如下:
 /**
* Creates a thread pool that reuses a fixed number of threads
* operating off a shared unbounded queue, using the provided
* ThreadFactory to create new threads when needed.
At any point,
* at most {@code nThreads} threads will be active processing
* tasks.
If additional tasks are submitted when all threads are
* active, they will wait in the queue until a thread is
* available.
If any thread terminates due to a failure during
* execution prior to shutdown, a new one will take its place if
* needed to execute subsequent tasks.
The threads in the pool will
* exist until it is explicitly {@link ExecutorService#shutdown
* shutdown}.
*
* @param nThreads the number of threads in the pool
* @param threadFactory the factory to use when creating new threads
* @return the newly created thread pool
* @throws NullPointerException if threadFactory is null
* @throws IllegalArgumentException if {@code nThreads <= 0}
*/
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
这里注意参数 nThreads,表示初始化过程中指定的CorePoolSize。该线程池适用于为了满足资源管理需求,而需要现在当前线程数量的应用场景,适用于负载比较重的服务器。

2. SingleThreadPoolExecutor。表示创建一个使用单一工作线程的线程池,适用于需要保证顺序的执行各个任务;并且在任意时间点,不会有多个线程是活动的应用场景。源码如下:
/**
* Creates an Executor that uses a single worker thread operating
* off an unbounded queue. (Note however that if this single
* thread terminates due to a failure during execution prior to
* shutdown, a new one will take its place if needed to execute
* subsequent tasks.)
Tasks are guaranteed to execute
* sequentially, and no more than one task will be active at any
* given time. Unlike the otherwise equivalent
* {@code newFixedThreadPool(1)} the returned executor is
* guaranteed not to be reconfigurable to use additional threads.
*
* @return the newly created single-threaded Executor
*/
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
3. CacheThreadPoolExecutor。该线程池是大小无界的线程池,适用于执行很多短期异步任务的小程序,或者是负载较轻的服务器。源码如下:
/**
* Creates a thread pool that creates new threads as needed, but
* will reuse previously constructed threads when they are
* available.
These pools will typically improve the performance
* of programs that execute many short-lived asynchronous tasks.
* Calls to {@code execute} will reuse previously constructed
* threads if available. If no existing thread is available, a new
* thread will be created and added to the pool. Threads that have
* not been used for sixty seconds are terminated and removed from
* the cache. Thus, a pool that remains idle for long enough will
* not consume any resources. Note that pools with similar
* properties but different details (for example, timeout parameters)
* may be created using {@link ThreadPoolExecutor} constructors.
*
* @return the newly created thread pool
*/
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}

4.ScheduleThreadPoolExecutor线程池详解

该部分内容篇幅较长,将独立出一章章节进行阐述。

最后

以上就是落后鞋子为你收集整理的Spring集成Quartz---Executor框架的全部内容,希望文章能够帮你解决Spring集成Quartz---Executor框架所遇到的程序开发问题。

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