SpringBoot异步实现的8种方式
前言：异步执行对于开发者来说并不陌生，在实际的开发过程中，很多场景多会使用到异步，相比同步执行，异步可以大大缩短请求链路耗时时间，比如：「发送短信、邮件、异步更新等」，这些都是典型的可以通过异步实现的场景。
一、异步的八种实现方式
1、线程Thread
2、Future
3、异步框架CompletableFuture
4、Spring注解@Async
5、Spring ApplicationEvent事件
6、消息队列
7、第三方异步框架，比如Hutool的ThreadUtil
8、Guava异步
二、什么是异步？
首先先看一个常见的用户下单的场景：
什么是异步？
在同步操作中，执行到 发送短信 的时候，我们必须等待这个方法彻底执行完才能执行 赠送积分 这个操作，如果 赠送积分 这个动作执行时间较长，发送短信需要等待，这就是典型的同步场景。
实际上，发送短信和赠送积分没有任何的依赖关系，通过异步，我们可以实现赠送积分和发送短信这两个操作能够同时进行，比如：
这就是所谓的异步，是不是非常简单，下面就说说异步的几种实现方式吧。
三、异步编程
1、线程异步
public class AsyncThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("Current thread name:" + Thread.currentThread().getName() + " Send email success!");
}
public static void main(String[] args) {
AsyncThread asyncThread = new AsyncThread();
asyncThread.run();
}
}当然如果每次都创建一个Thread线程，频繁的创建、销毁，浪费系统资源，我们可以采用线程池：
private ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
public void fun() {
executorService.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
log.info("执行业务逻辑...");
}
});
}可以将业务逻辑封装到Runnable或Callable中，交由线程池来执行。
2、 Future异步
@Slf4j
public class FutureManager {
public String execute() throws Exception {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
Future<String> future = executor.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
System.out.println(" --- task start --- ");
Thread.sleep(3000);
System.out.println(" --- task finish ---");
return "this is future execute final result!!!";
}
});
//这里需要返回值时会阻塞主线程
String result = future.get();
log.info("Future get result: {}", result);
return result;
}
@SneakyThrows
public static void main(String[] args) {
FutureManager manager = new FutureManager();
manager.execute();
}
}输出结果：
--- task start ---
--- task finish ---
Future get result: this is future execute final result!!!
（1） Future的不足之处
Future的不足之处的包括以下几点：
无法被动接收异步任务的计算结果：虽然我们可以主动将异步任务提交给线程池中的线程来执行，但是待异步任务执行结束之后，主线程无法得到任务完成与否的通知，它需要通过get方法主动获取任务执行的结果。
Future件彼此孤立：有时某一个耗时很长的异步任务执行结束之后，你想利用它返回的结果再做进一步的运算，该运算也会是一个异步任务，两者之间的关系需要程序开发人员手动进行绑定赋予，Future并不能将其形成一个任务流（pipeline），每一个Future都是彼此之间都是孤立的，所以才有了后面的CompletableFuture，CompletableFuture就可以将多个Future串联起来形成任务流。
Futrue没有很好的错误处理机制：截止目前，如果某个异步任务在执行发的过程中发生了异常，调用者无法被动感知，必须通过捕获get方法的异常才知晓异步任务执行是否出现了错误，从而在做进一步的判断处理。
3、CompletableFuture实现异步
public class CompletableFutureCompose {
/**
* thenAccept子任务和父任务公用同一个线程
*/
@SneakyThrows
public static void thenRunAsync() {
CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
return 1;
});
CompletableFuture<Void> cf2 = cf1.thenRunAsync(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something...");
});
//等待任务1执行完成
System.out.println("cf1结果->" + cf1.get());
//等待任务2执行完成
System.out.println("cf2结果->" + cf2.get());
}
public static void main(String[] args) {
thenRunAsync();
}
}不需要显式使用ExecutorService，CompletableFuture 内部使用了ForkJoinPool来处理异步任务，如果在某些业务场景我们想自定义自己的异步线程池也是可以的。
4、Spring的@Async异步
（1）自定义异步线程池
package org.fiend.async.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import java.util.concurrent.Executor;
/**
* 线程池参数配置，多个线程池实现线程池隔离，@Async注解，默认使用系统自定义线程池，可在项目中设置多个线程池，在异步调用的时候，指明需要调用的线程池名称，比如：@Async("taskName")
*/
@EnableAsync
@Configuration
public class TaskPoolConfig {
/**
* 自定义线程池
*/
@Bean("taskExecutor")
public Executor taskExecutor() {
// 返回可用处理器的Java虚拟机的数量 12
int i = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
System.out.println("系统最大线程数 ： " + i);
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
// 核心线程池大小
executor.setCorePoolSize(16);
// 最大线程数
executor.setMaxPoolSize(20);
// 配置队列容量，默认值为Integer.MAX_VALUE
executor.setQueueCapacity(99999);
// 活跃时间
executor.setKeepAliveSeconds(60);
// 线程名字前缀
executor.setThreadNamePrefix("asyncServiceExecutor -");
// 设置此执行程序应该在关闭时阻止的最大秒数，以便在容器的其余部分继续关闭之前等待剩余的任务完成他们的执行
executor.setAwaitTerminationSeconds(60);
// 等待所有的任务结束后再关闭线程池
executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
return executor;
}
}（2） AsyncService
public interface AsyncService {
MessageResult sendSms(String callPrefix, String mobile, String actionType, String content);
MessageResult sendEmail(String email, String subject, String content);
}
@Slf4j
@Service
public class AsyncServiceImpl implements AsyncService {
@Autowired
private IMessageHandler mesageHandler;
@Override
@Async("taskExecutor")
public MessageResult sendSms(String callPrefix, String mobile, String actionType, String content) {
try {
Thread.sleep(1000);
mesageHandler.sendSms(callPrefix, mobile, actionType, content);
} catch (Exception e) {
log.error("发送短信异常 -> ", e)
}
}
@Override
@Async("taskExecutor")
public sendEmail(String email, String subject, String content) {
try {
Thread.sleep(1000);
mesageHandler.sendsendEmail(email, subject, content);
} catch (Exception e) {
log.error("发送email异常 -> ", e)
}
}
}在实际项目中， 使用@Async调用线程池，推荐等方式是是使用自定义线程池的模式，不推荐直接使用@Async直接实现异步。
5、Spring ApplicationEvent事件实现异步
（1）定义事件
public class AsyncSendEmailEvent extends ApplicationEvent {
/**
* 邮箱
**/
private String email;
/**
* 主题
**/
private String subject;
/**
* 内容
**/
private String content;
/**
* 接收者
**/
private String targetUserId;
}（2）定义事件处理器
@Slf4j
@Component
public class AsyncSendEmailEventHandler implements ApplicationListener<AsyncSendEmailEvent> {
@Autowired
private IMessageHandler mesageHandler;
@Async("taskExecutor")
@Override
public void onApplicationEvent(AsyncSendEmailEvent event) {
if (event == null) {
return;
}
String email = event.getEmail();
String subject = event.getSubject();
String content = event.getContent();
String targetUserId = event.getTargetUserId();
mesageHandler.sendsendEmailSms(email, subject, content, targerUserId);
}
}另外，可能有些时候采用ApplicationEvent实现异步的使用，当程序出现异常错误的时候，需要考虑补偿机制，那么这时候可以结合Spring Retry重试来帮助我们避免这种异常造成数据不一致问题。
6、消息队列
（1）回调事件消息生产者
@Slf4j
@Component
public class CallbackProducer {
@Autowired
AmqpTemplate amqpTemplate;
public void sendCallbackMessage(CallbackDTO allbackDTO, final long delayTimes) {
log.info("生产者发送消息，callbackDTO，{}", callbackDTO);
amqpTemplate.convertAndSend(CallbackQueueEnum.QUEUE_GENSEE_CALLBACK.getExchange(), CallbackQueueEnum.QUEUE_GENSEE_CALLBACK.getRoutingKey(), JsonMapper.getInstance().toJson(genseeCallbackDTO), new MessagePostProcessor() {
@Override
public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
//给消息设置延迟毫秒值，通过给消息设置x-delay头来设置消息从交换机发送到队列的延迟时间
message.getMessageProperties().setHeader("x-delay", delayTimes);
message.getMessageProperties().setCorrelationId(callbackDTO.getSdkId());
return message;
}
});
}
}（2）回调事件消息消费者
@Slf4j
@Component
@RabbitListener(queues = "message.callback", containerFactory = "rabbitListenerContainerFactory")
public class CallbackConsumer {
@Autowired
private IGlobalUserService globalUserService;
@RabbitHandler
public void handle(String json, Channel channel, @Headers Map<String, Object> map) throws Exception {
if (map.get("error") != null) {
//否认消息
channel.basicNack((Long) map.get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG), false, true);
return;
}
try {
CallbackDTO callbackDTO = JsonMapper.getInstance().fromJson(json, CallbackDTO.class);
//执行业务逻辑
globalUserService.execute(callbackDTO);
//消息消息成功手动确认，对应消息确认模式acknowledge-mode: manual
channel.basicAck((Long) map.get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG), false);
} catch (Exception e) {
log.error("回调失败 -> {}", e);
}
}
}7、ThreadUtil异步工具类
@Slf4j
public class ThreadUtils {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
ThreadUtil.execAsync(() -> {
ThreadLocalRandom threadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current();
int number = threadLocalRandom.nextInt(20) + 1;
System.out.println(number);
});
log.info("当前第：" + i + "个线程");
}
log.info("task finish!");
}
}8、Guava异步
Guava的ListenableFuture顾名思义就是可以监听的Future，是对java原生Future的扩展增强。Future表示一个异步计算任务，当任务完成时可以得到计算结果。如果希望一旦计算完成就拿到结果展示给用户或者做另外的计算，就必须使用另一个线程不断的查询计算状态。这样做，代码复杂，而且效率低下。使用「Guava ListenableFuture」可以帮检测Future是否完成，不需要再通过get()方法等待异步的计算结果，如果完成就自动调用回调函数，这样可以减少并发程序的复杂度。
ListenableFuture是一个接口，它从jdk的Future接口继承，添加了void addListener(Runnable listener, Executor executor)方法。
看下如何使用ListenableFuture。首先需要定义ListenableFuture的实例：
ListeningExecutorService executorService = MoreExecutors.listeningDecorator(Executors.newCachedThreadPool());
final ListenableFuture<Integer> listenableFuture = executorService.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
log.info("callable execute...")
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
return 1;
}
}
);首先通过MoreExecutors类的静态方法listeningDecorator方法初始化一个ListeningExecutorService的方法，然后使用此实例的submit方法即可初始化ListenableFuture对象。
ListenableFuture要做的工作，在Callable接口的实现类中定义，这里只是休眠了1秒钟然后返回一个数字1，有了ListenableFuture实例，可以执行此Future并执行Future完成之后的回调函数。
Futures.addCallback(listenableFuture, new FutureCallback<Integer>() {
@Override
public void onSuccess(Integer result) {
//成功执行...
System.out.println("Get listenable future's result with callback " + result);
}
@Override
public void onFailure(Throwable t) {
//异常情况处理...
t.printStackTrace();
}
});到此这篇关于SpringBoot异步实现的8种方式的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot异步实现内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！
相关文章
这篇文章主要介绍了MyBatis-plus如何执行自定义SQL问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教2024-02-02
SpringMVC @RequestBody Date类型的Json转换方式
这篇文章主要介绍了SpringMVC @RequestBody Date类型的Json转换方式，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教2021-10-10
这篇文章主要介绍了如何使用HttpClient发送java对象到服务器,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下2019-11-11
拦截器（Interceptor）是一种动态拦截方法调用的机制，在SpringMVC中动态拦截控制器方法的执行。本文将详细讲讲SpringMVC中拦截器参数及拦截器链配置，感兴趣的可以尝试一下2022-09-09
今天给大家带来的是Java的相关知识,文章围绕着如何用Java做一个定时提醒工具展开,文中有非常详细的介绍及代码示例,需要的朋友可以参考下2021-06-06
在系统中经常需要在处理用户请求之前和之后执行一些行为,例如检测用户的权限,或者将请求的信息记录到日志中,即平时所说的"权限检测"及"日志记录",下面这篇文章主要给大家介绍了关于在SpringBoot项目中整合拦截器的相关资料,需要的朋友可以参考下2022-10-10
图形编程中，窗口是一个重要的概念，窗口其实是一个矩形框，应用程序可以使用其从而达到输出结果和接受用户输入的效果，学习了GUI就让我们用它来创建一个窗体2022-05-05
这篇文章主要介绍了解决Spring AOP拦截抽象类(父类)中方法失效问题，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教2021-11-11
本文主要介绍了mybatis-plus批量保存异常及效率优化，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2024-01-01
spring中@ControllerAdvice 注解的使用
@ControllerAdvice注解是Spring3.2中新增的注解,主要用于Controller的全局配置,本文就来介绍一下spring中@ControllerAdvice 注解的使用,感兴趣的可以了解一下2024-09-09
最新评论