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【昕寶爸爸小模塊】如何讓Java的線程池順序執(zhí)行任務(wù)

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一、?典型解析


Java中的線程池本身并不提供內(nèi)置的方式來保證任務(wù)的順序執(zhí)行的,因為線程池的設(shè)計目的是為了提高并發(fā)性能和效率,如果順序執(zhí)行的話,那就和單線程沒區(qū)別了。


但是如果被問到想要實現(xiàn)這個功能該怎么做,有以下兩種方式。


1.1 ?使用單線程線程池


我們可以使用 SingleThreadExecutor 這種線程池來執(zhí)行任務(wù),因為這個線程池中只有一個線程,所以他可以保證任務(wù)可以按照提交任務(wù)被順序執(zhí)行。


ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
executor.submit(task1);
executor.submit(task2);
executor.submit(task3);
// 任務(wù)按照提交的順序逐個執(zhí)行
executor.shutdown() ;

1.2 ?使用有依賴關(guān)系的任務(wù)調(diào)度方式


可以使用 ScheduledThreadPoolExecutor 結(jié)合 ScheduledFuture 來實現(xiàn)任務(wù)的順序執(zhí)行。將任務(wù)按照順序提交給線程池,每個任務(wù)的執(zhí)行時間通過 ScheduledFutureget() 方法等待前一個任務(wù)完成。


ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
ScheduledFuture<?> future1 = executor.schedule(task1, 0,TimeUnit.MILLISECONDS);
ScheduledFuture<?> future2 = executor.schedule(task2, future1.get(), TimeUnit.MILLISECONDS);
ScheduledFuture<?> future3 = executor.schedule(task3, future2.get(), TimeUnit,MILLISECONDS);
// 任務(wù)會按照依賴關(guān)系和前一個任務(wù)的執(zhí)行時間逐個執(zhí)行
executor .shutdown();

二、?拓展知識倉


2.1 ?什么是SingleThreadExecutor


SingleThreadExecutor的定義與特點:

  1. 定義:SingleThreadExecutor是Java線程池的一種,用于管理單一線程。這個線程池的工作機制是:所有提交的任務(wù)都會在這個單一線程上按順序執(zhí)行。

  1. 特點

    • 順序執(zhí)行:由于只有一個工作線程,任務(wù)的執(zhí)行順序與提交順序一致。
    • 阻塞隊列:當工作線程正在執(zhí)行任務(wù),新的任務(wù)會被放入一個阻塞隊列中等待。
    • 中斷處理:如果任務(wù)可以被中斷,當任務(wù)被中斷時,工作線程會嘗試在下次執(zhí)行任務(wù)時響應(yīng)中斷。但如果工作線程在執(zhí)行任務(wù)時阻塞(如等待IO),它可能不會及時響應(yīng)中斷。
  2. 適用場景:適用于需要保證任務(wù)順序執(zhí)行的場景,如任務(wù)的串行處理等。


2.2 ?SingleThreadExecutor時的注意事項


使用SingleThreadExecutor時的注意事項:

  1. 任務(wù)數(shù)量限制:由于只有單一線程,當提交的任務(wù)數(shù)量超過線程池的最大容量時,新提交的任務(wù)會被拒絕。

  2. 中斷處理:考慮任務(wù)的響應(yīng)中斷能力,特別是當工作線程可能阻塞時(如等待IO)。

  3. 關(guān)閉與資源釋放:使用完畢后,應(yīng)調(diào)用shutdown或shutdownNow方法來正確關(guān)閉線程池并釋放資源。

  4. 異常處理:確保任務(wù)實現(xiàn)了Runnable接口的run方法,并適當處理可能拋出的異常。

  5. 線程池大小:由于是單線程,當該線程由于長時間運行或異常而無法處理新任務(wù)時,會導致其他任務(wù)等待。因此,需要確保任務(wù)是短時間可完成的,或考慮其他線程池類型。


2.3 ?如何設(shè)置任務(wù)的優(yōu)先級


任務(wù)的優(yōu)先級可以通過線程的優(yōu)先級來設(shè)置。在Java中,線程優(yōu)先級是一個重要的概念,它決定了線程的執(zhí)行順序。Java提供了三種優(yōu)先級:MIN_PRIORITY(1)、NORM_PRIORITY(5)和MAX_PRIORITY(10)。通過調(diào)用線程對象的setPriority()方法,可以設(shè)置線程的優(yōu)先級。


注意:線程優(yōu)先級是一個有爭議的話題,因為不同的操作系統(tǒng)和JVM實現(xiàn)可能會有不同的行為。盡管Java提供了一種方式來設(shè)置線程優(yōu)先級,但并不建議在多線程編程中使用它來控制線程的執(zhí)行順序,因為這可能導致難以預(yù)測和調(diào)試的行為。


因此,建議在設(shè)置任務(wù)的優(yōu)先級時,應(yīng)該優(yōu)先考慮使用其他方法,例如使用任務(wù)隊列和調(diào)度器來管理任務(wù)的執(zhí)行順序。這些方法可以更好地控制任務(wù)的執(zhí)行順序和資源分配,并且更加可靠和可預(yù)測。


在Java中,我們無法直接為線程設(shè)置優(yōu)先級,因為這并不是線程安全的操作。Java中的線程優(yōu)先級是通過Thread類的靜態(tài)變量實現(xiàn)的,但實際上并沒有實現(xiàn)優(yōu)先級調(diào)度。線程調(diào)度是由操作系統(tǒng)控制的,而Java并不提供訪問和修改操作系統(tǒng)的線程調(diào)度機制的API。


但是,我們可以使用Java的并發(fā)工具類庫中的PriorityBlockingQueue來實現(xiàn)任務(wù)優(yōu)先級的功能。PriorityBlockingQueue是一個支持優(yōu)先級的阻塞隊列,它可以按照元素的優(yōu)先級對元素進行排序。


import java.util.concurrent.*;  

/**
* @author xinbaobaba
* 使用了Java的并發(fā)工具類庫中的ExecutorService、Future
* 和PriorityBlockingQueue來管理任務(wù)的執(zhí)行和優(yōu)先級
*/
  
public class TaskManager {  
    private ExecutorService executor;  
    private PriorityBlockingQueue<Task> taskQueue;  
  
    public TaskManager(int numThreads) {  
        executor = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);  
        taskQueue = new PriorityBlockingQueue<>();  
    }  
  
    public void addTask(Runnable task, int priority) {  
        taskQueue.add(new Task(task, priority)); // 將任務(wù)添加到優(yōu)先級隊列中  
    }  
  
    public void executeTasks() {  
        while (!taskQueue.isEmpty()) {  
            try {  
                Task task = taskQueue.take(); // 阻塞直到隊列非空  
                Future<?> future = executor.submit(task); // 提交任務(wù)到線程池執(zhí)行  
                future.get(); // 等待任務(wù)完成并獲取結(jié)果(可選)  
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
  
    private static class Task implements Comparable<Task> {  
        private Runnable task;  
        private int priority;  
        private Future<?> future; // 用于跟蹤任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)(可選)  
  
        public Task(Runnable task, int priority) {  
            this.task = task;  
            this.priority = priority;  
        }  
  
        public void run() {  
            task.run(); // 執(zhí)行任務(wù)邏輯  
        }  
  
        @Override  
        public int compareTo(Task other) {  
            return Integer.compare(this.priority, other.priority); // 按照優(yōu)先級排序  
        }  
    }  
}

在上面的Demo中,我們創(chuàng)建了一個 TaskManager 類,它使用ExecutorService PriorityBlockingQueue來管理任務(wù)的執(zhí)行和優(yōu)先級。我們通過addTask()方法向TaskManager中添加任務(wù),每個任務(wù)都有一個優(yōu)先級。在TaskManager內(nèi)部,我們創(chuàng)建了一個Task類,它實現(xiàn)了Comparable接口,按照任務(wù)的優(yōu)先級進行排序。然后,我們使用ExecutorServicesubmit()方法將Task提交給線程池執(zhí)行。線程池會按照Task的優(yōu)先級順序依次執(zhí)行任務(wù)。在executeTasks()方法中,我們使用while循環(huán)從隊列中取出任務(wù)并執(zhí)行,直到隊列為空。任務(wù)的取出順序按照它們的優(yōu)先級進行排序,因此優(yōu)先級高的任務(wù)會被優(yōu)先執(zhí)行。在任務(wù)的執(zhí)行過程中,我們可以通過Future對象來獲取任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)和結(jié)果(可選)。


三、?有哪些其他線程池可以用來處理多個任務(wù)


除了Java的Executor框架提供的線程池外,還有其他一些線程池可以用來處理多個任務(wù)。以下是一些常見的線程池:

  1. FixedThreadPool:創(chuàng)建一個定長線程池,可控制線程最大并發(fā)數(shù),超出的線程會在隊列中等待。適用于需要限制線程數(shù)的場景,如服務(wù)器端并發(fā)請求。

  2. CachedThreadPool:創(chuàng)建一個可緩存線程池,如果線程池長度超過處理需要,可靈活回收空閑線程,若無可回收,則新建線程。適用于執(zhí)行很多短期異步任務(wù)的程序。

  3. ScheduledThreadPool:創(chuàng)建一個定長線程池,支持定時及周期性任務(wù)執(zhí)行。適用于需要延遲執(zhí)行或定期執(zhí)行任務(wù)的場景。

  4. SingleThreadExecutor:創(chuàng)建一個單線程化的線程池,它只會用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù),保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級)執(zhí)行。適用于需要順序執(zhí)行任務(wù)的場景,如保證線程安全、避免競態(tài)條件等。

  5. SingleThreadScheduledExecutor:創(chuàng)建一個單一定時線程池,只有一個線程的定時線程池。適用于需要延遲執(zhí)行或定期執(zhí)行任務(wù),且只需一個線程的場景。

  6. ForkJoinPool:適用于執(zhí)行大量并行的、任務(wù)可以拆分為子任務(wù)的場景,通常用于計算密集型任務(wù)??梢宰詣硬鸱秩蝿?wù)并提交到線程池中,當每個子任務(wù)完成后,自動將結(jié)果合并。


這些線程池各有特點,可以根據(jù)具體需求選擇合適的線程池來處理多個任務(wù)。


3.1 ?CachedThreadPool


CachedThreadPool是Java中的一個線程池類,它是Executors類工廠中的一種實現(xiàn)。CachedThreadPool會根據(jù)需要創(chuàng)建新線程,并且線程池的大小無限制。當線程池中的線程數(shù)量超過當前任務(wù)所需時,CachedThreadPool會回收空閑的線程。這種線程池適用于執(zhí)行大量的短期異步任務(wù),例如Web請求的處理。


使用CachedThreadPool時,需要注意以下幾點:


  1. 線程池大小無限制,因此可能會占用大量系統(tǒng)資源。
  2. 空閑線程會被回收,但長時間不使用的線程可能會一直存在。
  3. 可以設(shè)置線程的工廠和守護線程等屬性,以更好地控制線程的行為。

CachedThreadPool適用于執(zhí)行大量短期異步任務(wù)的場景,但需要注意資源占用和線程管理的問題。


看一個demo:


import java.util.concurrent.*;

/**
* CachedThreadPool
*/

public class CachedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        
        // 提交任務(wù)到線程池執(zhí)行
        executor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Task 1 is running.");
            }
        });
        
        executor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Task 2 is running.");
            }
        });
        
        // 關(guān)閉線程池
        executor.shutdown();
    }
}

首先創(chuàng)建了一個CachedThreadPool對象,然后通過executor.execute()方法提交了兩個任務(wù)到線程池中執(zhí)行。由于使用了CachedThreadPool,線程池的大小是無限的,因此會根據(jù)需要創(chuàng)建新線程來執(zhí)行任務(wù)。在執(zhí)行完任務(wù)后,我們通過executor.shutdown()方法關(guān)閉了線程池。


3.2 ?FixedThreadPool


FixedThreadPool 是 Java 并發(fā)庫 java.util.concurrent 中的一個類,它是線程池的一種實現(xiàn)。它維護了一個固定大小的線程池,用于執(zhí)行提交給它的任務(wù)。

FixedThreadPool 的主要特點如下:

  1. 線程池大小固定:創(chuàng)建 FixedThreadPool 時,你需要指定線程池的大小,這個大小是固定的,不會因為任務(wù)的增加而改變。

  1. 隊列緩沖:當提交的任務(wù)超過線程池的大小時,這些任務(wù)會被放在一個隊列中等待執(zhí)行。

  1. 線程復用:線程池中的線程是復用的,一個線程可以執(zhí)行多個任務(wù)。

下面是一個使用 FixedThreadPool 的示例:

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class FixedThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個固定大小的線程池,大小為5
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
        
        // 提交任務(wù)到線程池執(zhí)行
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executor.execute(new Task()); // Task是一個實現(xiàn)了Runnable接口的類
        }
        
        // 關(guān)閉線程池
        executor.shutdown();
    }
}

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Task " + Thread.currentThread().getId() + " is running.");
    }
}

在這個示例中:


  1. 我們首先使用 Executors.newFixedThreadPool(5) 創(chuàng)建了一個大小為5的 FixedThreadPool。這意味著線程池中最多有5個線程同時執(zhí)行任務(wù)。
  2. 我們提交了10個任務(wù)到線程池中,但因為線程池的大小只有5,所以只有5個任務(wù)會立即開始執(zhí)行,其余的任務(wù)會在隊列中等待。
  3. 當我們調(diào)用 executor.shutdown() 時,會等待所有已提交的任務(wù)執(zhí)行完畢后關(guān)閉線程池。

3.3 ?ScheduledThreadPool


ScheduledThreadPool 是 Java 并發(fā)庫中的一個類,它是線程池的一種實現(xiàn),主要用于定時或周期性地執(zhí)行任務(wù)。

ScheduledThreadPool 的主要特點如下:

  1. 定時或周期性任務(wù)執(zhí)行:通過 ScheduledThreadPool,你可以安排一個任務(wù)在給定的延遲后開始執(zhí)行,或者定期執(zhí)行。
  2. 線程池大小可調(diào):與 FixedThreadPoolCachedThreadPool 不同,ScheduledThreadPool 的線程池大小不是固定的,但可以通過參數(shù)進行配置。
  3. 優(yōu)先級調(diào)度:與 ScheduledThreadPool 配合使用的任務(wù)可以有不同的優(yōu)先級。

下面是一個使用 ScheduledThreadPool 的示例:

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ScheduledThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個定時線程池,大小為5
        ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        
        // 安排一個任務(wù)在5秒后開始執(zhí)行,然后每隔2秒執(zhí)行一次
        executor.scheduleAtFixedRate(new Task(), 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Task is running at " + System.currentTimeMillis());
    }
}

在這個示例中:


  1. 我們使用 Executors.newScheduledThreadPool(5) 創(chuàng)建了一個大小為5的 ScheduledThreadPool。這意味著線程池中最多有5個線程同時執(zhí)行任務(wù)。
  2. 我們使用 executor.scheduleAtFixedRate() 方法安排了一個任務(wù)。這個任務(wù)會在5秒后開始執(zhí)行,然后每隔2秒執(zhí)行一次。
  3. Task 類實現(xiàn)了 Runnable 接口,并重寫了 run() 方法來定義任務(wù)的行為。在這個例子中,任務(wù)只是簡單地打印當前時間。

3.4 ?SingleThreadExecutor


SingleThreadExecutor 是 Java 并發(fā)庫中的一個類,它是 ExecutorService 接口的一個實現(xiàn)。它使用一個單線程來執(zhí)行提交的任務(wù),按照任務(wù)提交的順序一個接一個地執(zhí)行。


SingleThreadExecutor 的主要特點如下:


  1. 單線程執(zhí)行:使用 SingleThreadExecutor,所有提交的任務(wù)都會由一個單一的工作線程來執(zhí)行。
  2. 順序執(zhí)行:由于只有一個工作線程,任務(wù)會按照提交的順序一個接一個地執(zhí)行。
  3. 無并發(fā)問題:由于是單線程執(zhí)行,因此不會出現(xiàn)并發(fā)問題,如線程安全問題或競態(tài)條件。

下面是一個使用 SingleThreadExecutor 的示例:


import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class SingleThreadExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個單線程化的線程池
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        
        // 提交任務(wù)到線程池執(zhí)行
        executor.execute(new Task());
        executor.execute(new Task());
        
        // 關(guān)閉線程池
        executor.shutdown();
    }
}

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Task " + Thread.currentThread().getId() + " is running.");
    }
}

在這個示例中:

  1. 我們使用 Executors.newSingleThreadExecutor() 創(chuàng)建了一個 SingleThreadExecutor。這意味著所有提交的任務(wù)都會由一個單一的工作線程來執(zhí)行。
  2. 我們提交了兩個任務(wù)到線程池中,由于是單線程執(zhí)行,這兩個任務(wù)會按照提交的順序一個接一個地執(zhí)行。
  3. 在所有任務(wù)執(zhí)行完畢后,我們調(diào)用 executor.shutdown() 來關(guān)閉線程池。

3.5 ?SingleThreadScheduledExecutor


SingleThreadScheduledExecutor 是 Java 并發(fā)庫中的一個類,它是 ScheduledExecutorService 接口的一個實現(xiàn)。它使用一個單線程來執(zhí)行定時或周期性任務(wù)。


SingleThreadScheduledExecutor 的主要特點如下:


  1. 單線程執(zhí)行:與 SingleThreadExecutor 類似,SingleThreadScheduledExecutor 也使用一個單一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)。

  1. 定時和周期性任務(wù)執(zhí)行:與 ScheduledThreadPool 不同,SingleThreadScheduledExecutor 主要用于執(zhí)行定時或周期性任務(wù),而不是處理大量一次性任務(wù)。

  1. 優(yōu)先級調(diào)度:與 ScheduledThreadPool 配合使用的任務(wù)可以有不同的優(yōu)先級。

下面是一個使用 SingleThreadScheduledExecutor 的示例:


import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SingleThreadScheduledExecutorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個單線程化的定時線程池
        ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        
        // 安排一個任務(wù)在5秒后開始執(zhí)行,然后每隔2秒執(zhí)行一次
        executor.scheduleAtFixedRate(new Task(), 5, 2, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Task is running at " + System.currentTimeMillis());
    }
}

在這個示例中:


  1. 我們使用 Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() 創(chuàng)建了一個 SingleThreadScheduledExecutor。這意味著所有安排的任務(wù)都會由一個單一的工作線程來執(zhí)行。
  2. 我們使用 executor.scheduleAtFixedRate() 方法安排了一個任務(wù)。這個任務(wù)會在5秒后開始執(zhí)行,然后每隔2秒執(zhí)行一次。

3.6 ?ForkJoinPool


ForkJoinPool 是 Java 并發(fā)庫中的一個類,它是 ExecutorService 接口的一個實現(xiàn),主要用于支持 Fork/Join 框架。Fork/Join 框架是一種基于工作竊?。╳ork-stealing)的并行計算模式,特別適用于處理那些可以分解為多個子任務(wù)的問題。


ForkJoinPool 的主要特點如下:


  1. 工作竊取:當一個任務(wù)被分解為多個子任務(wù)時,F(xiàn)orkJoinPool 會將這些子任務(wù)放入內(nèi)部隊列中。如果一個工作線程完成了它的任務(wù)并且內(nèi)部隊列中還有任務(wù),那么這個工作線程可以從隊列中“竊取”并執(zhí)行其他任務(wù)。
  2. 任務(wù)分解與合并:ForkJoinTask 是一個特殊的任務(wù)類,它允許任務(wù)被分解為多個子任務(wù)。當一個子任務(wù)完成時,它會將結(jié)果合并到父任務(wù)中。
  3. 工作竊取與任務(wù)合并的平衡:ForkJoinPool 內(nèi)部有一個工作隊列和一個任務(wù)隊列。當一個工作線程從工作隊列中竊取任務(wù)時,它會將完成的任務(wù)放回任務(wù)隊列中供其他線程使用。
  4. 自動調(diào)優(yōu):ForkJoinPool 會根據(jù)系統(tǒng)的負載自動調(diào)整線程的數(shù)量。當系統(tǒng)負載較輕時,線程數(shù)會減少;當系統(tǒng)負載較重時,線程數(shù)會增加。

下面是一個使用 ForkJoinPool 的示例:


import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveAction;

public class ForkJoinPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個 ForkJoinPool,使用默認的線程數(shù)
        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        
        // 提交一個 ForkJoinTask 到 ForkJoinPool 中執(zhí)行
        pool.invoke(new Task());
    }
}

class Task extends RecursiveAction {
    private static final int THRESHOLD = 1000;
    private int[] array;
    private int start, end;
    
    public Task() {}
    
    @Override
    protected void compute() {
        if (end - start < THRESHOLD) {
            for (int i = start; i < end; i++) {
                array[i] *= 2;
            }
        } else {
            int mid = (start + end) / 2;
            Task left = new Task();
            left.array = array;
            left.start = start;
            left.end = mid;
            Task right = new Task();
            right.array = array;
            right.start = mid;
            right.end = end;
            invokeAll(left, right);  // 并行執(zhí)行兩個子任務(wù)
        }
    }
}

在這個示例中:


  1. 我們使用 new ForkJoinPool() 創(chuàng)建了一個 ForkJoinPool 實例。這個實例將使用默認的線程數(shù)來執(zhí)行任務(wù)。
  2. 我們定義了一個 Task 類,它繼承自 RecursiveActionRecursiveAction 是 ForkJoinTask 的一個實現(xiàn),用于表示可以并行執(zhí)行的任務(wù)。在這個例子中,我們使用遞歸的方式來分解任務(wù)。如果任務(wù)的規(guī)模小于一個閾值(這里是1000),則直接在單個線程上執(zhí)行;否則,將任務(wù)分解為兩個子任務(wù),并并行執(zhí)行它們。最后,通過調(diào)用 invokeAll() 方法來執(zhí)行兩個子任務(wù)。當子任務(wù)完成后,結(jié)果會合并到父任務(wù)中。

四、?線程池的優(yōu)缺點


線程池是一種用于管理線程的機制,它可以在應(yīng)用程序啟動時預(yù)先創(chuàng)建一組線程,并將這些線程放入線程池中。當應(yīng)用程序需要執(zhí)行某些任務(wù)時,它可以從線程池中獲取一個線程,用于執(zhí)行任務(wù)。使用線程池的好處主要包括:


  1. 資源復用:線程池中的線程可以重復使用,避免了頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程,降低了系統(tǒng)開銷。
  2. 性能提升:通過合理的線程管理和調(diào)度,線程池可以避免線程的無謂浪費,提高系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度。
  3. 系統(tǒng)穩(wěn)定性:線程池可以控制并發(fā)線程的數(shù)量,避免過多的線程導致系統(tǒng)資源耗盡或競爭過度,從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

線程池缺點


  1. 無法充分利用多核資源:如果線程數(shù)量過多,可能會占用過多系統(tǒng)資源,反而降低性能。在多核CPU環(huán)境下,過多的線程無法充分利用CPU資源。
  2. 無法適應(yīng)動態(tài)負載變化:線程池中的線程數(shù)量是固定的,因此在面對任務(wù)負載的動態(tài)變化時,線程池可能無法做到自適應(yīng)調(diào)整。
  3. 維護成本較高:線程池的參數(shù)配置、線程管理、任務(wù)調(diào)度等都需要進行細致的規(guī)劃和設(shè)計,相對于普通的多線程編程,線程池的維護成本更高。

使用線程池可以提高應(yīng)用程序的性能和穩(wěn)定性,但同時也需要注意合理配置和管理線程池,避免出現(xiàn)資源浪費或性能下降的問題。


4.1 ?線程池可以提高多核CPU的利用率嗎


線程池可以提高多核CPU的利用率


在多核CPU環(huán)境下,線程可以并行執(zhí)行,通過合理的線程管理和調(diào)度,線程池可以充分利用多核資源,提高系統(tǒng)的并發(fā)處理能力和效率。當一個線程完成任務(wù)后,線程池會自動將其分配給下一個任務(wù),避免了線程的創(chuàng)建和銷毀開銷,提高了系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度。因此,使用線程池可以更好地利用多核資源,提高多核CPU的利用率。但是需要注意的是,如果線程數(shù)量過多,可能會占用過多系統(tǒng)資源,反而降低性能,因此在使用線程池時需要進行合理的配置和管理。


下面是一個模擬實際業(yè)務(wù)場景的Demo:
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class RealWorldThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個可重用固定線程數(shù)的線程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

        // 提交任務(wù)到線程池
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Runnable worker = new RealWorldWorkerThread("" + i);
            executor.execute(worker);  // 使用execute方法將任務(wù)提交給線程池
        }

        // 關(guān)閉線程池,不再接受新的任務(wù)
        executor.shutdown();

        // 等待所有任務(wù)完成
        while (!executor.isTerminated()) {
            // 休眠一段時間后再次檢查任務(wù)是否完成
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("所有任務(wù)已完成");
    }
}

class RealWorldWorkerThread implements Runnable {
    private String command;

    public RealWorldWorkerThread(String command) {
        this.command = command;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "開始處理:" + command);
        processCommand();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束處理:" + command);
    }

    private void processCommand() {
        try {
            // 模擬耗時操作,例如網(wǎng)絡(luò)請求、文件讀寫等
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  // 休眠3秒鐘來模擬耗時操作
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代碼解釋:

  1. 導入必要的類:導入了java.util.concurrent包中的ExecutorServiceExecutors類,以及java.util.concurrent.TimeUnit類。這些類用于創(chuàng)建線程池、提交任務(wù)和管理任務(wù)執(zhí)行。還導入了java.lang.InterruptedException類,用于處理線程中斷異常。
  2. 創(chuàng)建線程池:使用Executors.newFixedThreadPool(5)方法創(chuàng)建一個固定大小為5的線程池。這意味著線程池中最多可以同時執(zhí)行5個任務(wù)。使用fixedThreadPool而不是cachedThreadPool是為了限制線程池的大小,避免過多線程被創(chuàng)建和銷毀。
  3. 提交任務(wù):通過循環(huán)創(chuàng)建了10個RealWorldWorkerThread對象,每個對象代表一個任務(wù)。然后使用executor.execute(worker)方法將任務(wù)提交給線程池執(zhí)行。這里使用execute方法直接提交任務(wù)到線程池,而不是等待任務(wù)完成后再返回結(jié)果。這樣可以提高程序的并發(fā)性能。
  4. 關(guān)閉線程池:一旦所有任務(wù)都提交給了線程池,調(diào)用executor.shutdown()方法關(guān)閉線程池。這意味著不再接受新的任務(wù),但已經(jīng)提交的任務(wù)會繼續(xù)執(zhí)行。使用shutdown方法而不是shutdownNow方法是為了確保已經(jīng)提交的任務(wù)能夠完成執(zhí)行。
  5. 等待任務(wù)完成:通過循環(huán)和檢查executor.isTerminated()方法的返回值,等待所有任務(wù)完成。在循環(huán)中,我們使用TimeUnit.SECONDS.sleep(1)方法讓當前線程休眠1秒鐘,然后再次檢查任務(wù)是否完成。這樣可以避免阻塞主線程,并在等待任務(wù)完成的同時進行其他操作。當所有任務(wù)都完成后,循環(huán)會退出。
  6. 任務(wù)執(zhí)行:在RealWorldWorkerThread類中,實現(xiàn)了Runnable接口并覆蓋了run方法。在run方法中,首先打印出當前線程的名稱和處理中的命令,然后調(diào)用processCommand()方法模擬耗時操作(如網(wǎng)絡(luò)請求、文件讀寫等),最后再打印出任務(wù)完成的消息。在示例中,我們簡單地讓線程休眠3秒鐘來模擬耗時操作。需要注意的是,實際業(yè)務(wù)場景中的耗時操作可能會拋出異常,因此需要進行適當?shù)漠惓L幚怼?/li>

4.2 ?如何配置和管理線程池


線程池的配置和管理是一個關(guān)鍵的步驟,特別是在處理大量并發(fā)任務(wù)時。下面是一些關(guān)于如何配置和管理線程池的基本步驟和最佳實踐:


  1. 選擇合適的線程池類型:Java提供了幾種線程池類型,例如FixedThreadPool, CachedThreadPool, SingleThreadExecutor等。根據(jù)你的應(yīng)用需求選擇合適的線程池類型。例如,如果你的任務(wù)數(shù)量是固定的,那么FixedThreadPool可能是一個好選擇。如果你不確定任務(wù)的數(shù)量,并且希望線程池根據(jù)需要自動調(diào)整大小,那么CachedThreadPoolScheduledThreadPool可能更適合你。
  2. 設(shè)置合適的線程池大小:線程池的大小應(yīng)根據(jù)你的硬件、系統(tǒng)資源和任務(wù)特性來設(shè)置。太大的線程池可能會導致系統(tǒng)資源過度消耗,而太小的線程池可能會導致任務(wù)處理速度慢或者系統(tǒng)吞吐量低。通常,線程池的大小應(yīng)設(shè)置為CPU核心數(shù)的1-2倍。
  3. 使用適當?shù)娜蝿?wù)隊列:線程池通常與任務(wù)隊列一起使用,任務(wù)隊列用于存儲待處理的任務(wù)。你需要選擇適當?shù)娜蝿?wù)隊列大小,以確保系統(tǒng)可以處理的任務(wù)數(shù)量。
  4. 合理處理異常:當任務(wù)拋出未捕獲的異常時,線程池會終止該線程。為了避免這種情況,你應(yīng)該在任務(wù)中適當?shù)靥幚懋惓?,或者使用try-catch塊來捕獲并處理異常。
  5. 關(guān)閉線程池:當你不再需要使用線程池時,應(yīng)關(guān)閉它以釋放系統(tǒng)資源。你可以調(diào)用shutdown()shutdownNow()方法來關(guān)閉線程池。shutdown()方法會等待所有任務(wù)完成后再關(guān)閉線程池,而shutdownNow()方法會嘗試立即關(guān)閉線程池,停止所有正在執(zhí)行的任務(wù)。
  6. 監(jiān)控和調(diào)優(yōu):使用適當?shù)墓ぞ弑O(jiān)控線程池的性能,并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進行調(diào)優(yōu)。例如,你可以監(jiān)控任務(wù)的平均處理時間、隊列大小、線程池大小等參數(shù),并根據(jù)這些參數(shù)進行調(diào)整。

看Demo:

import java.util.concurrent.*;

/**
* @author xinbaobaba
* 如何配置和管理線程池
*/
public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個固定大小的線程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 提交任務(wù)到線程池
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            Runnable worker = new Worker("" + i);
            executor.execute(worker);
        }

        // 關(guān)閉線程池
        executor.shutdown();

        // 等待所有任務(wù)完成
        while (!executor.isTerminated()) {
        }

        System.out.println("所有任務(wù)已完成");
    }
}

class Worker implements Runnable {
    private String command;

    public Worker(String command) {
        this.command = command;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "開始處理:" + command);
        processCommand();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束處理:" + command);
    }

    private void processCommand() {
        try {
            Thread.sleep(2000); // 模擬耗時操作,例如網(wǎng)絡(luò)請求、文件讀寫等
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

五、?如何避免線程池中阻塞


線程池中的阻塞是一個常見問題,可以通過以下幾種方式來避免或減輕:


  1. 合理設(shè)置線程池大小:線程池的大小應(yīng)根據(jù)你的任務(wù)數(shù)量和系統(tǒng)資源來設(shè)置。如果線程池太小,可能無法處理所有的任務(wù),導致任務(wù)等待時間過長;如果線程池太大,則可能消耗過多的系統(tǒng)資源,降低系統(tǒng)性能。
  2. 合理設(shè)置任務(wù)隊列大小:線程池通常與任務(wù)隊列一起使用,任務(wù)隊列用于存儲待處理的任務(wù)。你需要選擇適當?shù)拇笮?,以確保系統(tǒng)可以處理的任務(wù)數(shù)量。如果隊列滿了,新提交的任務(wù)就會被阻塞。
  3. 合理設(shè)置任務(wù)的優(yōu)先級:你可以為任務(wù)設(shè)置優(yōu)先級,優(yōu)先級高的任務(wù)會優(yōu)先被執(zhí)行。這可以幫助你控制任務(wù)的執(zhí)行順序,避免某些任務(wù)長時間等待。
  4. 避免長時間運行的任務(wù):長時間運行的任務(wù)會占用線程池中的線程,導致其他任務(wù)等待。你可以考慮將長時間運行的任務(wù)拆分成多個短時間運行的任務(wù),或者使用異步處理的方式,避免阻塞線程池中的線程。
  5. 異常處理:當任務(wù)拋出未捕獲的異常時,線程池會終止該線程。為了避免這種情況,你應(yīng)該在任務(wù)中適當?shù)靥幚懋惓#蛘呤褂胻ry-catch塊來捕獲并處理異常。
  6. 監(jiān)控和調(diào)優(yōu):使用適當?shù)墓ぞ弑O(jiān)控線程池的性能,并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進行調(diào)優(yōu)。例如,你可以監(jiān)控任務(wù)的平均處理時間、隊列大小、線程池大小等參數(shù),并根據(jù)這些參數(shù)進行調(diào)整。
  7. 使用其他并發(fā)工具:除了線程池外,Java還提供了其他一些并發(fā)工具,如CompletableFuture、Reactor等。這些工具可以幫助你更好地處理并發(fā)任務(wù),避免阻塞。

具體使用哪種方法取決于你的應(yīng)用需求和系統(tǒng)環(huán)境。


5.1 ?如何解決線程池中的線程泄漏


線程池中的線程泄漏可能是由于線程池中不再使用的線程沒有正確關(guān)閉所導致的。當一個線程不再使用時,我們應(yīng)該調(diào)用其interrupt()方法來中斷該線程,以便它可以釋放系統(tǒng)資源。然而,如果線程沒有正確關(guān)閉,那么它將繼續(xù)運行,消耗系統(tǒng)資源,導致線程泄漏。


解決線程池中的線程泄漏問題,可以采取以下措施:


  1. 正確關(guān)閉線程:當一個線程不再需要時,應(yīng)該調(diào)用其interrupt()方法來中斷該線程。在線程中,你應(yīng)該檢查是否已經(jīng)接收到中斷請求(通過檢查Thread.interrupted()Thread.isInterrupted()),并在任務(wù)完成時手動設(shè)置中斷狀態(tài)。
  2. 使用try-with-resources語句:在Java 7及更高版本中,可以使用try-with-resources語句來自動關(guān)閉實現(xiàn)了AutoCloseable接口的資源。這可以幫助你確保線程池中的線程在不再需要時被正確關(guān)閉。
  3. 定期檢查和清理:可以定期檢查線程池的使用情況,并清理不再需要的線程。例如,你可以定期調(diào)用ThreadPoolExecutor.getCompletedTaskCount()ThreadPoolExecutor.getCorePoolSize(),比較它們的大小,如果完成的線程數(shù)遠遠超過核心線程數(shù),說明存在泄漏的可能。
  4. 使用監(jiān)控工具:使用監(jiān)控工具來監(jiān)控線程池的使用情況,以便及時發(fā)現(xiàn)線程泄漏問題。例如,你可以使用Java Management Extensions (JMX) 或第三方監(jiān)控工具來監(jiān)控線程池的狀態(tài)和性能。
  5. 避免長時間運行的任務(wù):長時間運行的任務(wù)會占用線程池中的線程,導致其他任務(wù)等待。你可以考慮將長時間運行的任務(wù)拆分成多個短時間運行的任務(wù),或者使用異步處理的方式,避免阻塞線程池中的線程。

當線程池中的線程泄漏時,這意味著某些線程在完成任務(wù)后沒有被正確關(guān)閉,仍然在運行并消耗系統(tǒng)資源。這通常是由于代碼中的錯誤或疏忽導致的。以下是一個簡單的Java代碼示例,演示如何避免線程池中的線程泄漏:


import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個固定大小的線程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 提交任務(wù)到線程池
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            Runnable worker = new Worker("" + i);
            executor.execute(worker);
        }

        // 關(guān)閉線程池
        executor.shutdown();

        // 等待所有任務(wù)完成
        while (!executor.isTerminated()) {
        }

        System.out.println("所有任務(wù)已完成");
    }
}

class Worker implements Runnable {
    private String command;

    public Worker(String command) {
        this.command = command;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "開始處理:" + command);
        processCommand();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束處理:" + command);
    }

    private void processCommand() {
        try {
            Thread.sleep(2000); // 模擬耗時操作,例如網(wǎng)絡(luò)請求、文件讀寫等
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的代碼中,我們創(chuàng)建了一個固定大小的線程池executor,并提交了50個任務(wù)到線程池中。每個任務(wù)都是一個實現(xiàn)了Runnable接口的Worker對象。在Workerrun()方法中,我們模擬了一個耗時操作(使用Thread.sleep()方法模擬等待2秒鐘),然后打印任務(wù)完成的消息。最后,我們調(diào)用executor.shutdown()方法來關(guān)閉線程池,并使用循環(huán)等待所有任務(wù)完成。


要避免線程池中的線程泄漏,我們需要確保每個線程在完成任務(wù)后被正確關(guān)閉。在上面的代碼中,每個Worker對象都實現(xiàn)了Runnable接口,并在其run()方法中執(zhí)行任務(wù)。當任務(wù)完成后,run()方法會自動結(jié)束,線程池會自動回收該線程。因此,我們不需要顯式地關(guān)閉每個線程。當調(diào)用executor.shutdown()方法時,線程池會等待所有任務(wù)完成后自動關(guān)閉所有線程。


5.2 ?如何防止任務(wù)丟失


要防止任務(wù)丟失,通??梢圆扇∫韵聨追N策略:


  1. 持久化存儲:對于可能會因為程序崩潰或重啟而丟失的任務(wù),你可以選擇將其持久化存儲。這意味著當任務(wù)開始時,你可以將其寫入一個可靠的存儲系統(tǒng),如數(shù)據(jù)庫、消息隊列等。這樣,即使程序出現(xiàn)故障,你也能從存儲中恢復任務(wù)。
  2. 使用事務(wù):如果你正在使用支持事務(wù)的數(shù)據(jù)庫或其他存儲系統(tǒng),你可以利用事務(wù)來確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。通過將任務(wù)與事務(wù)關(guān)聯(lián),你可以確保要么任務(wù)完全執(zhí)行,要么完全不執(zhí)行,從而避免部分執(zhí)行導致的數(shù)據(jù)不一致問題。
  3. 重試機制:對于可能會因為臨時性錯誤而失敗的任務(wù),你可以設(shè)置重試機制。當任務(wù)失敗時,系統(tǒng)自動嘗試重新執(zhí)行任務(wù)。你可以根據(jù)任務(wù)的類型和重要性設(shè)置不同的重試策略,例如立即重試、延遲重試、有限次重試等。
  4. 異步處理:對于不需立即完成但也不能丟失的任務(wù),你可以選擇異步處理。將任務(wù)放入一個隊列中,由后臺的消費者線程或進程異步處理。這樣,即使主線程或進程崩潰,也不會影響任務(wù)的執(zhí)行。
  5. 監(jiān)控和告警:建立全面的監(jiān)控系統(tǒng),實時跟蹤任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)。當發(fā)現(xiàn)異?;蜷L時間無響應(yīng)的任務(wù)時,及時發(fā)出告警,以便盡快處理和解決潛在的問題。
  6. 備份和恢復:定期備份重要的任務(wù)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,以便在發(fā)生故障時能夠快速恢復。確保備份的完整性和可用性,以便在需要時能夠迅速恢復系統(tǒng)到正常狀態(tài)。

通過結(jié)合以上策略,你可以大大降低任務(wù)丟失的風險,確保任務(wù)的可靠性和完整性。根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)環(huán)境,選擇適合的策略并進行合理的設(shè)計和實施。


當涉及到防止任務(wù)丟失時,Java提供了多種工具和框架來幫助實現(xiàn)這一目標。Demo:


import java.util.concurrent.*;

/**
* 如何防止任務(wù)丟失:
*/

public class TaskManager {
    private ExecutorService executor;
    private BlockingQueue<Runnable> taskQueue;
    private int maxQueueSize;

    public TaskManager(int maxQueueSize) {
        this.maxQueueSize = maxQueueSize;
        taskQueue = new LinkedBlockingQueue<>(maxQueueSize);
        executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
    }

    public void submitTask(Runnable task) throws InterruptedException {
        if (taskQueue.remainingCapacity() == 0) {
            throw new IllegalStateException("隊列已滿,無法接受新任務(wù)");
        }
        taskQueue.put(task); // 將任務(wù)添加到隊列中
        executor.execute(task); // 執(zhí)行任務(wù)
    }

    public void shutdown() {
        executor.shutdown(); // 關(guān)閉線程池
        try {
            if (!executor.awaitTermination(24, TimeUnit.HOURS)) {
                executor.shutdownNow(); // 如果線程池未在24小時內(nèi)關(guān)閉,則強制關(guān)閉
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            executor.shutdownNow(); // 線程被中斷,強制關(guān)閉線程池
        }
    }
}

在上述代碼中,我們定義了一個TaskManager類,它使用一個線程池和一個阻塞隊列來管理任務(wù)的提交和執(zhí)行。通過submitTask()方法,你可以將任務(wù)提交到隊列中,并由線程池中的線程執(zhí)行。maxQueueSize參數(shù)指定了隊列的最大容量,以防止隊列無限增長而導致資源耗盡。如果隊列已滿,submitTask()方法將拋出IllegalStateException異常。


為了防止任務(wù)丟失,我們使用了阻塞隊列來實現(xiàn)任務(wù)的排隊和緩沖。當任務(wù)被提交到隊列中時,taskQueue.put(task)將阻塞直到隊列有空余空間。然后,線程池中的線程會從隊列中取出任務(wù)并執(zhí)行。這樣,即使在程序崩潰或重啟的情況下,已經(jīng)提交但尚未執(zhí)行的任務(wù)也不會丟失,因為它們被保存在隊列中等待執(zhí)行。


最后,通過調(diào)用shutdown()方法,你可以關(guān)閉線程池并等待所有任務(wù)完成。在關(guān)閉之前,該方法會嘗試等待24小時,以便給任務(wù)足夠的時間來完成。如果線程池未在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉,則會強制關(guān)閉線程池。這樣可以確保所有任務(wù)都有機會完成,而不會因為線程池的關(guān)閉而導致任務(wù)丟失。


5.3 ?持久化存儲怎么實現(xiàn)


要實現(xiàn)持久化存儲,你可以使用以下幾種方法:


  1. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(RDBMS):使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫如MySQL、PostgreSQL等來存儲任務(wù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)庫提供了ACID事務(wù)、數(shù)據(jù)一致性和數(shù)據(jù)完整性等特性,適合存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。你可以將任務(wù)數(shù)據(jù)以表格的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中,每個任務(wù)對應(yīng)一行記錄。
  2. NoSQL數(shù)據(jù)庫:NoSQL數(shù)據(jù)庫如MongoDB、Cassandra等提供了靈活的數(shù)據(jù)模型和可擴展性,適用于存儲非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。你可以將任務(wù)數(shù)據(jù)以文檔的形式存儲在NoSQL數(shù)據(jù)庫中。
  3. 消息隊列:使用消息隊列如RabbitMQ、Kafka等來異步處理任務(wù)。消息隊列可以存儲任務(wù)的請求和響應(yīng)消息,通過發(fā)布-訂閱模式或隊列模式進行通信。你可以將任務(wù)請求發(fā)送到消息隊列中,由消費者進程或線程從隊列中獲取任務(wù)并處理。
  4. 文件系統(tǒng):將任務(wù)數(shù)據(jù)寫入文件系統(tǒng)進行持久化存儲。你可以將任務(wù)數(shù)據(jù)序列化為字節(jié)流,寫入到文件中。這種方法適用于簡單的任務(wù)管理,但可能不適合大規(guī)模和高并發(fā)的場景。
  5. 分布式存儲系統(tǒng):使用分布式存儲系統(tǒng)如HDFS、S3等來存儲任務(wù)數(shù)據(jù)。這些系統(tǒng)提供了可擴展的存儲容量和數(shù)據(jù)可靠性,適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲和訪問。你可以將任務(wù)數(shù)據(jù)上傳到分布式存儲系統(tǒng)中,以便進行備份和恢復。

Demo:

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

/**
* 將任務(wù)持久化存儲到數(shù)據(jù)庫中
*/

public class TaskPersistence {
    private static final String DB_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/tasks";
    private static final String USERNAME = "your_username";
    private static final String PASSWORD = "your_password";

    public static void main(String[] args) {
        String taskId = "12345";
        String taskName = "Sample Task";
        String taskDescription = "This is a sample task description.";

        try (Connection conn = DriverManager.getConnection(DB_URL, USERNAME, PASSWORD)) {
            String sql = "INSERT INTO tasks (task_id, task_name, task_description) VALUES (?, ?, ?)";
            PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, taskId);
            pstmt.setString(2, taskName);
            pstmt.setString(3, taskDescription);
            pstmt.executeUpdate();
            System.out.println("Task saved successfully!");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用Java實現(xiàn)一個完整的任務(wù)管理系統(tǒng),包括任務(wù)的持久化存儲、查詢和更新:


首先,我們定義一個 Task 類來表示任務(wù):


public class Task {  
    private String id;  
    private String name;  
    private String description;  
    private LocalDateTime createdAt;  
    private LocalDateTime updatedAt;  
  
    // 構(gòu)造函數(shù)、Getter和Setter方法  
    public Task(String id, String name, String description) {  
        this.id = id;  
        this.name = name;  
        this.description = description;  
        this.createdAt = LocalDateTime.now();  
        this.updatedAt = LocalDateTime.now();  
    }  
  
    // 其他屬性和方法...  
}

接下來,創(chuàng)建一個TaskManager類來管理任務(wù):


import java.time.LocalDateTime;  
import java.util.List;  
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;  
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;  
  
public class TaskManager {  
    private static final ConcurrentHashMap<String, Task> tasks = new ConcurrentHashMap<>();  
    private static final AtomicReference<Task> currentTask = new AtomicReference<>();  
  
    public static void saveTask(Task task) {  
        tasks.put(task.getId(), task);  
        currentTask.set(task);  
    }  
  
    public static Task getTask(String id) {  
        return tasks.get(id);  
    }  
  
    public static void updateTask(Task task) {  
        Task existingTask = tasks.get(task.getId());  
        if (existingTask != null) {  
            existingTask.setDescription(task.getDescription());  
            existingTask.setUpdatedAt(LocalDateTime.now());  
        }  
    }  
  
    public static void deleteTask(String id) {  
        tasks.remove(id);  
    }  
  
    public static Task getCurrentTask() {  
        return currentTask.get();  
    }  
  
    // 其他方法...  
}

一個線程安全的 ConcurrentHashMap 來存儲任務(wù)數(shù)據(jù)。saveTask()方法用于保存任務(wù),getTask() 方法用于根據(jù)任務(wù)ID獲取任務(wù),updateTask()方法用于更新任務(wù)描述和更新時間,deleteTask()方法用于刪除任務(wù),getCurrentTask() 方法用于獲取當前任務(wù)。我們還使用了一個 AtomicReference 來跟蹤當前任務(wù)。你可以根據(jù)需要添加更多的方法和功能,比如查詢未完成的任務(wù)、按時間排序。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-793621.html


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