Java异步机制学习小结

由于Java程序天生就是运行多线程环境下的,所以没有类似js的Event loop(执行栈—任务队列机制),也没有类似Go语言的协程(尽可能地利用一个线程处理多个异步任务),Java所有的异步行为都依靠不同线程来实现,如果要实现非基于单一线程的异步操作只有依赖第三方了,比如RxJava、Project Reactor、netty等,Java本身也有这方面的提案(Project Loom),但估计要真正用上还得等上蛮长一段时间。
这篇文章说一下Java自身提供大量的操作线程的api,和大量的开箱即用的工具类。

一、关于Executor接口:
1、是线程池的基本接口,只有一个简单的execute方法。

2、它的拓展ExecutorService增加了对线程池的操作,批量执行任务及获取结果的Submit等方法。

二、关于线程池:
1、任务执行流程:


线程池.png

2、使用Executors创建的线程池的线程数量将和任务数量等因素共同影响任务执行耗时,若任务数量大,创造一定量的线程有助于加快程序的执行,然而如果线程数量过大则CPU需要频繁切换线程上下文,切换动作本身就消耗CPU资源,这样反而对任务的执行造成负面影响,影响的因素还包括单个任务主要是计算耗时还是io耗时等。

3、几个生成预置线程池的方法:
① newSingleThreadExecutor()生成具有单一线程的线程池,多线程环境下可使用它创建一个顺序执行的任务队列。
② newCachedThreadExecutor()生成可“自动”调整池大小的线程池,其核心池大小为0,超出核心池的线程存活时间为60秒,当需要并发执行的任务数并非一直固定时,可使用它“智能”应对短时间内突发的任务性能要求
③ newFixedThreadExecutor()生成线程数量固定不变的线程池,适合并发任务数相对稳定的场景

三、CompletableFuture:
使用CompletableFuture类下的supplyAsync、runAsync等异步方法时,若不指定线程池,则方法默认使用ForkJoinPool.common()方法提供的线程池,这个线程池中的线程使用“任务窃取”策略执行任务,其默认大小为:cpu线程数-1,若在多线程环境下必须注意并发阻塞的问题,绝不能使用此默认线程池执行io任务,以免造成CPU长时间挂起,引发次生性能问题(Stream类的parallel方法执行的并行任务默认也使用此线程池,同样要注意);若指定了线程池则使用指定的线程池执行异步任务。

使用thenXXX方法默认使用上一个任务使用的线程,若没有特殊需要则无需使用thenXXXAsync方法将任务重新置于线程池中等待分配线程,以免产生额外的性能开销。

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