SpringBoot에서 @Scheduled 예약된 작업의 멀티스레딩을 사용하는 방법

1. @Scheduled 주석 소개

@Scheduled는 Spring 프레임워크의 주석으로 지정된 시간 간격에 따라 메서드가 정기적으로 실행될 수 있도록 예약된 작업을 구성하는 데 사용할 수 있습니다. 이 주석을 사용할 때 실행 시간, 주기 기간, 동시성 수 및 기타 작업 매개변수를 지정하여 예약된 작업의 기능을 실현할 수 있습니다. Spring Boot에서는 @Scheduled 주석을 메서드에 직접 적용할 수 있습니다.

2. @Scheduled의 멀티스레딩 메커니즘

Spring Boot에서는 Java의 ThreadPoolExecutor 및 ScheduledThreadPoolExecutor를 기반으로 @Scheduled 주석이 구현됩니다. 예약된 작업을 구성할 때 Spring Boot는 먼저 ScheduledThreadPoolExecutor 스레드 풀을 생성하고 예약된 작업을 스레드 풀에 추가하여 실행을 기다립니다. 그런 다음 지정된 시간이 되면 스레드 풀은 예약된 작업을 실행하기 위해 스레드를 할당합니다. 예약된 작업이 아직 실행되지 않은 경우 다음 주기가 도래하면 스레드 풀은 실행을 위해 다시 작업에 스레드를 할당합니다. 이러한 방식으로 @Scheduled는 Java의 ThreadPoolExecutor 및 ScheduledThreadPoolExecutor에 의해 구현된 주기적 예약 작업을 매우 편리하게 구현할 수 있습니다. 예약된 작업을 구성할 때 Spring Boot는 먼저 ScheduledThreadPoolExecutor 스레드 풀을 생성하고 예약된 작업을 스레드 풀에 추가하여 실행을 기다립니다. 그런 다음 지정된 시간이 되면 스레드 풀은 예약된 작업을 실행하기 위해 스레드를 할당합니다. 예약된 작업이 아직 실행되지 않은 경우 다음 주기가 도래하면 스레드 풀은 실행을 위해 다시 작업에 스레드를 할당합니다. 이러한 방식으로 @Scheduled는 주기적으로 예약된 작업을 쉽게 구현할 수 있습니다.

3. @Scheduled의 멀티 스레딩 문제

@Scheduled 주석은 매우 편리하지만 주로 다음 두 가지 측면에 반영되는 몇 가지 멀티 스레딩 문제도 있습니다.

1. , 후속 작업이 영향을 받을 수 있습니다

@Scheduled 주석을 사용할 때 문제를 간과하기 쉽습니다. 예약된 작업이 실행되고 다음 주기의 작업이 도래하면 후속 작업이 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 1초에 실행을 시작하고 실행하는 데 10초가 걸리는 예약된 작업 A를 5초 간격으로 정의합니다. 6초째에는 예정된 작업 A가 아직 종료되지 않았습니다. 이때 다음 주기의 작업 B는 실행 대기를 시작했습니다. 이때 스레드 풀에 유휴 스레드가 충분하지 않으면 예약된 작업 B가 차단되어 실행될 수 없습니다.

2. 여러 예약된 작업을 동시에 실행하면 리소스 경쟁이 발생할 수 있습니다

경우에 따라 여러 예약된 작업을 작성해야 할 수 있으며 이러한 예약된 작업에는 데이터베이스 연결, 캐시 개체 등과 같은 공유 리소스가 포함될 수 있습니다. 여러 예약된 작업이 동시에 실행되면 리소스 경쟁 문제가 발생하여 데이터 오류나 시스템 충돌이 발생할 수 있습니다.

4. @Scheduled는 예약된 작업을 처리하기 위해 스레드 풀에 합류합니다

위의 문제를 방지하려면 처리를 위해 @Scheduled 작업을 스레드 풀에 넘길 수 있습니다. Spring Boot에서는 다음 두 가지 방법으로 스레드 풀에 @Scheduled 작업을 추가할 수 있습니다.

1. @EnableScheduling + @Configuration을 사용하여 ThreadPoolTaskScheduler를 구성합니다.

@Configuration
@EnableScheduling
public class TaskSchedulerConfig {
    @Bean
    public TaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
        scheduler.setPoolSize(10);
        scheduler.initialize();
        return scheduler;
    }
}

위 코드에서는 ThreadPoolTaskScheduler를 구성하여 스레드 풀을 생성합니다. 그리고 @EnableScheduling 주석을 사용하여 예약된 작업을 활성화합니다. 그 중 setPoolSize 메소드는 스레드 풀의 크기를 설정할 수 있으며 기본값은 1입니다.

2. ThreadPoolTaskExecutor 사용

@Configuration
@EnableScheduling
public class TaskExecutorConfig {
    @Bean
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10);
        executor.setMaxPoolSize(50);
        executor.setQueueCapacity(1000);
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        executor.setThreadNamePrefix("task-executor-");
        return executor;
    }
}

위 코드에서는 ThreadPoolTaskExecutor를 구성하여 스레드 풀을 생성하고 @EnableScheduling 주석을 사용하여 예약된 작업을 활성화합니다. 그 중 setCorePoolSize, setMaxPoolSize, setQueueCapacity, setKeepAliveSeconds 및 기타 메소드를 사용하여 스레드 풀 크기 및 작업 대기열과 같은 매개변수를 구성할 수 있습니다.

5. @Scheduled의 상세 분석

Spring Boot에서는 Java의 ThreadPoolExecutor 및 ScheduledThreadPoolExecutor를 기반으로 @Scheduled 주석이 구현됩니다. 예약된 작업을 구성할 때 Spring Boot는 먼저 ScheduledThreadPoolExecutor 스레드 풀을 생성하고 예약된 작업을 스레드 풀에 추가하여 실행을 기다립니다. 그런 다음 지정된 시간이 되면 스레드 풀은 예약된 작업을 실행하기 위해 스레드를 할당합니다. 예약된 작업이 아직 실행되지 않은 경우 다음 주기가 도래하면 스레드 풀은 해당 작업에 실행할 스레드를 다시 할당합니다. 이러한 방식으로 @Scheduled는 주기적으로 예약된 작업을 쉽게 구현할 수 있습니다.

@Scheduled 주석은 매우 편리하지만 주로 다음 두 가지 측면에서 반영되는 몇 가지 멀티스레딩 문제도 있습니다.

1. 定时任务未执行完毕时，后续任务可能会受到影响

在使用@Scheduled注解时，我们很容易忽略一个问题：如果定时任务在执行时，下一个周期的任务已经到了，那么后续任务可能会受到影响。例如，我们定义了一个间隔时间为5秒的定时任务A，在第1秒时开始执行，需要执行10秒钟。在第6秒时，定时任务A还没有结束，此时下一个周期的任务B已经开始等待执行。如果此时线程池中没有足够的空闲线程，那么定时任务B就会被阻塞，无法执行。

解决方案：

针对上述问题，我们可以采用以下两种方案来解决：

方案一：修改线程池大小

为了避免因为线程池中线程数量不足引起的问题，我们可以对线程池进行配置，提高线程池的大小，从而确保有足够的空闲线程来处理定时任务。

例如，我们可以在application.properties或application.yml或者使用@EnableScheduling + @Configuration来配置线程池大小：

spring.task.scheduling.pool.size=20

2. 多个定时任务并发执行可能导致资源竞争

在某些情况下，我们可能需要编写多个定时任务，这些定时任务可能涉及到共享资源，例如数据库连接、缓存对象等。当多个定时任务同时执行时，就会存在资源竞争的问题，可能会导致数据错误或者系统崩溃。

解决方案：

为了避免由于多个定时任务并发执行导致的资源竞争问题，我们可以采用以下两种方案来解决：

方案一：使用锁机制

锁机制是一种常见的解决多线程并发访问共享资源的方式。在Java中，我们可以使用synchronized关键字或者Lock接口来实现锁机制。

例如，下面是一个使用synchronized关键字实现锁机制的示例：

private static Object lockObj = new Object();

@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void doSomething(){
    synchronized(lockObj){
        // 定时任务要执行的内容
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个静态对象lockObj，用来保护共享资源。在定时任务执行时，我们使用synchronized关键字对lockObj进行加锁，从而确保多个定时任务不能同时访问共享资源。

方案二：使用分布式锁

除了使用传统的锁机制外，还可以使用分布式锁来解决资源竞争问题。分布式锁是一种基于分布式系统的锁机制，它可以不依赖于单个JVM实例，从而能够保证多个定时任务之间的资源访问不会冲突。

在Java开发中，我们可以使用ZooKeeper、Redis等分布式系统来实现分布式锁机制。例如，使用Redis实现分布式锁的示例代码如下：

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void doSomething(){
    String lockKey = "lock:key";
    String value = UUID.randomUUID().toString();
    Boolean result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, value, 5L, TimeUnit.SECONDS);
    if(result){
        try{
            // 定时任务要执行的内容
        }finally{
            redisTemplate.delete(lockKey);
        }
    }
}

在上述代码中，我们使用Redis实现了分布式锁机制。具体而言，我们在定时任务执行时，首先向Redis中写入一个键值对，然后检查是否成功写入。如果成功写入，则表示当前定时任务获得了锁，可以执行接下来的操作。在定时任务执行完毕后，我们再从Redis中删除该键值对，释放锁资源。

위 내용은 SpringBoot에서 @Scheduled 예약된 작업의 멀티스레딩을 사용하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!