JFinal使用技巧-虚拟线程之ThreadPoolKit设置

应社友分享JF 里面如何使用虚拟线程，这个问题来说，虚拟线程只要是 JAVA 项目都能用才是。。。可以直接用得！
但是如果项目里面，业务用到虚拟线程，分散在各个Service，那也确实需要一个管理的类，JF里面从V4.9.18+后增加了一个类来管理这些线程ThreadPoolKit
我贴一下主要源码哈（V5.2.2）：

/**
 * ThreadPoolKit
 *
 * <pre>
 * execute 与 submit（核心区别：前者提交不需要返回值的任务，后者提交需要返回值的任务）
 * 0: submit 会吃掉 task 中的异常，所以需要在 task 的 run/call 方法中使用 try catch
 *    对异常做日志
 *
 *    确切地说 submit 方式是将 task 中的异常暂存起来，如果后续调用其返回值的 Future.get() 方法，
 *    暂存的异常会被抛出来，可以通过 try catch 得到异常
 *
 *    execute 方式会直接向外层抛出 task 中的异常，并且会丢掉原有线程，新建线程用于后续调度，
 *    所以也要用 try catch 来保障不对上层抛出异常
 *
 *    总的来说，都要使用 try catch 管理异常，做好日志
 *
 * 1：submit 方法仅仅是对 Callable、Runnable 参数进行包装，最终仍然是转调了 execute 方法提交线程，
 *    从而会有轻微的性能损耗。如果无需通过 submit 返回的 Future 获取返回值则尽量使用 execute 方法
 *
 *    注意：在使用 execute 时，一定要在 Runnable 中 try catch 处理好异常，不要让其抛到线程池框架
 *         否则新的线程会不断被 new 出来，得不偿失
 *
 * 2: 当被调度的 task 出现异常时，submit 方法可以正确回收线程用于下次调用
 *    而 execute 方法会不断创建新线程用于下次调用。
 *
 *    其原因是 submit 方法会将 task 包装在一个 FutureTask 对象中，线程池最终是对该对象进行调度
 *    该对象的 run 再转调 task 内的 run/call 方法。而 FutureTask 的 run 方法中使用了
 *    try catch 进行了异常处理。
 *
 *    而 execute 方法并没有 FutureTask 机制，而是在ThreadPoolExecutor.runWorker(Worker w)
 *    方法中向外抛出了异常。
 *
 *    所以，在使用 execute 时要用 try catch 处理好线程内部的异常，不要将其抛给调度框架。
 *
 * 3: execute 与 submit 都会将 task 放入队列。也即 execute 并不是直接执行线程，同样是被线程池调度
 *
 * 4: execute 只支持 Runnable, submit 除了支持 Runnable 以外还支持 Callable (方便支持返回值)
 *
 * 5: execute 无返回值，submit 返回 Future 对象，便于异步处理线程执行的结果
 *
 * 6: 不需要返回值的时候，尽可能使用 execute，提升性能
 *
 * 7：Future.get() 获取返回值时，会阻塞当前线程直到任务执行完
 *
 * Runnable 与 Callable
 * 1: 接口方法不同，前者为 run() 后者为 call()
 *
 * 2: 本质上最大区别在于对于返回值的支持与否，前者接口方法无返回值，后者有返回值
 *
 * ThreadPoolExecutor 构造参数 maximumPoolSize 需要满足以下两个条件才起作用：
 * 1: 线程池 corePoolSize 个数的线程已被占用
 * 2: 任务队列已满
 *    所以，当任务队列为无界队列时 maximumPoolSize 不起作用，等同于无效
 * LinkedBlockingQueue 虽然是有界队列，但要注意默认 size 是 Integer.MAX_VALUE
 * 要等到队列装满 Integer.MAX_VALUE 任务之后 maximumPoolSize 才会起作用
 *
 * 补充：
 * 1：ScheduledExecutorService 的 schedule、scheduleAtFixedRate、scheduleWithFixedDelay
 *    在碰到异常时将停止调度，注意用 try catch 处理好
 * 2：综上，所有 ExecutorService 的调度方法都要使用 try catch 处理好异常，除非明确知道无需处理异常
 * </pre>
 */
public class ThreadPoolKit {

    private static ExecutorService executor = null;

    private ThreadPoolKit() {}

    /**
     * 初始化
     *
     * @param nThreads the number of threads in the pool
     */
    public static void init(int nThreads) {
       init(nThreads, nThreads);
    }

    /**
     * 初始化
     *
     * @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool,
     *                     even if they are idle, unless allowCoreThreadTimeOut is set
     * @param maximumPoolSize the maximum number of threads to allow in the pool
     */
    public synchronized static void init(int corePoolSize, int maximumPoolSize) {
       if (executor == null) {
          // executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads);
          executor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
       } else {
          Log.getLog(ThreadPoolKit.class).warn(ThreadPoolKit.class.getName() + " 已经初始化");
       }
    }

    /**
     * 传递 ExecutorService 对象进行初始化，从而完全掌控线程池参数
     */
    public synchronized static void init(ExecutorService executor) {
       if (ThreadPoolKit.executor == null) {
          ThreadPoolKit.executor = executor;
       } else {
          Log.getLog(ThreadPoolKit.class).warn(ThreadPoolKit.class.getName() + " 已经初始化");
       }
    }

    public static ExecutorService getExecutor() {
       if (executor == null) {
          init(5, 128);
       }
       return executor;
    }

    /**
     * 提交一个 Runnable 任务到线程池任务队列，等待执行
     *
     * 在不需要返回值时，尽可能使用 execute，并用 try catch 对异常做好日志
     * 以及处理好异常。否则使用 submit 时会吃掉异常，漏掉解决问题的异常信息
     *
     * 要在 task 内部使用 try catch 处理好异常，不要将异常抛给线程池框架
     * 否则会不断 new Thread 进行后续的线程调度。
     *
     * 使用 submit 没有这个问题，因为 submit 内部使用 FutureTask 对 taks
     * 进行了封装，其 run 方法转调了 task 的 run/call 方法，而其 run 方法中
     * 使用了 try catch 方法避免了向外层抛出异常
     */
    public static void execute(Runnable task) {
       getExecutor().execute(task);
    }

    /**
     * 提交一个 Runnable 任务到线程池任务队列，等待执行
     *
     * 调用返回值 Future 对象的 get() 方法，始终返回 null，除非有异常抛出
     *
     * 下面的代码可以得到线程执行过程中抛出的异常，但会立即阻塞当前线程：
     *  try {
     *      submit(task).get();
     *  } catch(Exception e){
     *      ...
     *  }
     */
    public static Future<?> submit(Runnable task) {
       return getExecutor().submit(task);
    }

    /**
     * 提交一个 Runnable 任务到线程池任务队列，等待执行
     *
     * 调用返回值 Future 对象的 get() 方法，始终返回 submit 方法的 result 参数值，除非有异常抛出
     *
     * T result 参数无法在 Runnable 中被获取并使用，除非使用如下方式：
     *    Ret result = Ret.create();
     *    Future<Ret> future = ThreadPoolKit.submit(() -> {
     *        result.set("key", "value");
     *    }, result);
     *
     *    try {
     *        Ret ret = future.get();
     *        System.out.println(ret.get("key"));
     *    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
     *        // 处理异常
     *    }
     *
     * 注意：submit(task, result).get(); 会阻塞当前线程直到 task 运行完毕
     */
    public static <T> Future<T> submit(Runnable task, T result) {
       return getExecutor().submit(task, result);
    }

    /**
     * 提交一个 Callable 任务到线程池任务队列，等待执行
     *
     * 调用返回值 Future 对象的 get() 方法，可获取到 Callable.call() 方法的返回值，除非有异常抛出
     * 所以，该方法非常适用于需要得到 task 执行结果的场景
     *
     * 注意：submit(task).get(); 会阻塞当前线程直到 task 运行完毕
     */
    public static <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
       return getExecutor().submit(task);
    }

    /**
     * 等待正在执行的线程执行完毕以后，关闭线程池
     */
    public static void shutdown() {
       if (executor != null) {
          executor.shutdown();
       }
    }

    /**
     * 停掉正在执行的线程，关闭线程池
     */
    public static void shutdownNow() {
       if (executor != null) {
          executor.shutdownNow();
       }
    }

    /**
     * 在 shutdown 线程池之后，阻塞等待所有任务执行完，或发生超时，或当前线程中断，以先发生者为准
     */
    public static boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
       return executor == null || executor.awaitTermination(timeout, unit);
    }
}

源码非常简洁，以及中文注释也写的非常清楚！

好了，接下来分享 JDK21 下的虚拟线程配置方式：
在 JFinalConfig 子类：

DemoConfig ...

@Override
public void onStart() {
    //设置为 jdk21+ 虚拟线程
    ThreadPoolKit.init(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
}

@Override
public void onStop() {
    //等待正在执行的线程执行完毕以后，关闭线程池
    ThreadPoolKit.shutdown();
    try {
         ThreadPoolKit.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);
    } catch (InterruptedException e) {
        LogKit.error("任务没处理完，超时关闭：", e);
    }
}

在 onStart 里面配置，在onStop里面等待任务执行完毕后关闭。

业务上使用就是：

//无返回值
ThreadPoolKit.execute(() -> {
          try {
              LogKit.debug("来啦老弟");
          }catch (Exception e){
              LogKit.error("来啦老弟：", e);
          }
      });
//有返回值
Future<Ret> ret = ThreadPoolKit.submit(() -> {
          try {
              LogKit.debug("来啦老弟");
              return Ret.ok("OK");
          }catch (Exception e){
              LogKit.error("来啦老弟：", e);
              return Ret.fail("GG");
          }
      });

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社友又问了什么业务场景下合适这样用，个人觉得就是需要异步执行的时候。。。
分享我这边的业务场景吧～
1、有大约7千学员需要每日更新个人数据报告, 有涉及从第三方系统调用数据。有做一个Cron4jPlugin任务每晚会执行。
但是有时候白天客户需要手动触发获取最新的数据，数据是需要换算匹配组装做报告的，快也需要 30+分钟，慢的时候上小时了。客户接受不了，等报告都下班了。。。所以用ThreadPoolKit是完美符合业务，先查出需要的学员ID 的list，然后for遍历ID 一个 ID 就是一个任务，业务逻辑任务内是独立的，直接秒级同步完毕！。（如果有类似的业务，注意第三方系统的调用频率限制）

2、有一个给第三方系统推送数据的给你，处理方式类似。

3、业务上提供了第三方订阅服务，对方有调用返回超时设置。所以他们把数据推送过来时，我们需要第一时间保存原始数据入库，然后再把数据解析等业务操作交给ThreadPoolKit异步去执行，直接返回成功消息即可。
4、。。。后面再补充吧

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在本地MAC电脑上做过空任务测试，传统线程池跑 5 千还是多少个线程来着（一个任务一个线程），jvm直接就 GG了，CPU 直接 100%。。。
用虚拟线程跑几万个任务都是毫秒的，CPU 也只在 20% 左右。（这么比也不公平，毕竟虚拟线程底层也是才调用几个真实线程）

但是对于业务来说可太有用了，毕竟传统线程池里面的线程也不能搞多了，但是虚拟线程可以可劲整！

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AI：
优势：

虚拟线程相比传统的操作系统线程更加轻量级，能够创建大量的虚拟线程而不会耗尽系统资源。这使得 Java 应用可以更好地利用现代多核处理器，提高并发性能。

注意事项：

虽然虚拟线程具有很多优势，但在使用时也需要注意一些问题。例如，虚拟线程不能直接访问操作系统的底层资源，如文件描述符或网络套接字。如果需要访问这些资源，仍然需要使用传统的操作系统线程。

另外，虚拟线程的性能也受到 Java 运行时和操作系统的限制。在某些情况下，虚拟线程的性能可能不如传统线程，特别是在需要进行大量的系统调用或阻塞操作时。

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完结～

中秋祝大家万事顺心、欢乐开怀、身体特棒、吃嘛嘛香～

项目：JFinal

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