SpringBoot 巧用 @Async 提升接口并發(fā)能力

程序員的成長(zhǎng)之路

互聯(lián)網(wǎng)/程序員/技術(shù)/資料共享?

閱讀本文大概需要 4 分鐘。

來(lái)自：blog.csdn.net/weixin_34186931/article/details/89564480

異步調(diào)用幾乎是處理高并發(fā)Web應(yīng)用性能問(wèn)題的萬(wàn)金油，那么什么是“異步調(diào)用”？

“異步調(diào)用”對(duì)應(yīng)的是“同步調(diào)用”，同步調(diào)用指程序按照定義順序依次執(zhí)行，每一行程序都必須等待上一行程序執(zhí)行完成之后才能執(zhí)行；異步調(diào)用指程序在順序執(zhí)行時(shí)，不等待異步調(diào)用的語(yǔ)句返回結(jié)果就執(zhí)行后面的程序。

同步調(diào)用

下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單示例來(lái)直觀的理解什么是同步調(diào)用：

定義Task類，創(chuàng)建三個(gè)處理函數(shù)分別模擬三個(gè)執(zhí)行任務(wù)的操作，操作消耗時(shí)間隨機(jī)?。?0秒內(nèi)）

@Component??
public?class?Task?{??
???
????public?static?Random?random?=new?Random();??
???
????public?void?doTaskOne()?throws?Exception?{??
????????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)一");??
????????long?start?=?System.currentTimeMillis();??
????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));??
????????long?end?=?System.currentTimeMillis();??
????????System.out.println("完成任務(wù)一，耗時(shí)："?+?(end?-?start)?+?"毫秒");??
????}??
???
????public?void?doTaskTwo()?throws?Exception?{??
????????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)二");??
????????long?start?=?System.currentTimeMillis();??
????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));??
????????long?end?=?System.currentTimeMillis();??
????????System.out.println("完成任務(wù)二，耗時(shí)："?+?(end?-?start)?+?"毫秒");??
????}??
???
????public?void?doTaskThree()?throws?Exception?{??
????????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)三");??
????????long?start?=?System.currentTimeMillis();??
????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));??
????????long?end?=?System.currentTimeMillis();??
????????System.out.println("完成任務(wù)三，耗時(shí)："?+?(end?-?start)?+?"毫秒");??
????}??
???
}??

在單元測(cè)試用例中，注入Task對(duì)象，并在測(cè)試用例中執(zhí)行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個(gè)函數(shù)。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)?@SpringApplicationConfiguration(classes?=?Application.class)?
public?class?ApplicationTests?{??
???
????@Autowired??
????private?Task?task;??
???
????@Test??
????public?void?test()?throws?Exception?{??
????????task.doTaskOne();??
????????task.doTaskTwo();??
????????task.doTaskThree();??
????}??
???
}??

執(zhí)行單元測(cè)試，可以看到類似如下輸出：

開(kāi)始做任務(wù)一??
完成任務(wù)一，耗時(shí)：4256毫秒??
開(kāi)始做任務(wù)二??
完成任務(wù)二，耗時(shí)：4957毫秒??
開(kāi)始做任務(wù)三??
完成任務(wù)三，耗時(shí)：7173毫秒??

任務(wù)一、任務(wù)二、任務(wù)三順序的執(zhí)行完了，換言之doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個(gè)函數(shù)順序的執(zhí)行完成。

異步調(diào)用

上述的同步調(diào)用雖然順利的執(zhí)行完了三個(gè)任務(wù)，但是可以看到執(zhí)行時(shí)間比較長(zhǎng)，若這三個(gè)任務(wù)本身之間不存在依賴關(guān)系，可以并發(fā)執(zhí)行的話，同步調(diào)用在執(zhí)行效率方面就比較差，可以考慮通過(guò)異步調(diào)用的方式來(lái)并發(fā)執(zhí)行。

在Spring Boot中，我們只需要通過(guò)使用@Async注解就能簡(jiǎn)單的將原來(lái)的同步函數(shù)變?yōu)楫惒胶瘮?shù)，Task類改在為如下模式：

@Component??
public?class?Task?{??
???
????@Async??
????public?void?doTaskOne()?throws?Exception?{??
????????//?同上內(nèi)容，省略??
????}??
???
????@Async??
????public?void?doTaskTwo()?throws?Exception?{??
????????//?同上內(nèi)容，省略??
????}??
???
????@Async??
????public?void?doTaskThree()?throws?Exception?{??
????????//?同上內(nèi)容，省略??
????}??
???
}??

為了讓@Async注解能夠生效，還需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync，如下所示：

@SpringBootApplication??
@EnableAsync??
public?class?Application?{??
???
????public?static?void?main(String[]?args)?{??
????????SpringApplication.run(Application.class,?args);??
????}??
???
}??

此時(shí)可以反復(fù)執(zhí)行單元測(cè)試，您可能會(huì)遇到各種不同的結(jié)果，比如：

• 沒(méi)有任何任務(wù)相關(guān)的輸出

• 有部分任務(wù)相關(guān)的輸出

• 亂序的任務(wù)相關(guān)的輸出

原因是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個(gè)函數(shù)的時(shí)候已經(jīng)是異步執(zhí)行了。主程序在異步調(diào)用之后，主程序并不會(huì)理會(huì)這三個(gè)函數(shù)是否執(zhí)行完成了，由于沒(méi)有其他需要執(zhí)行的內(nèi)容，所以程序就自動(dòng)結(jié)束了，導(dǎo)致了不完整或是沒(méi)有輸出任務(wù)相關(guān)內(nèi)容的情況。

注：@Async所修飾的函數(shù)不要定義為static類型，這樣異步調(diào)用不會(huì)生效

異步回調(diào)

為了讓doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常結(jié)束，假設(shè)我們需要統(tǒng)計(jì)一下三個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行共耗時(shí)多少，這就需要等到上述三個(gè)函數(shù)都完成調(diào)動(dòng)之后記錄時(shí)間，并計(jì)算結(jié)果。

那么我們?nèi)绾闻袛嗌鲜鋈齻€(gè)異步調(diào)用是否已經(jīng)執(zhí)行完成呢？我們需要使用Future來(lái)返回異步調(diào)用的結(jié)果，就像如下方式改造doTaskOne函數(shù)：

@Async??
public?Future?doTaskOne()?throws?Exception?{??
????System.out.println("開(kāi)始做任務(wù)一");??
????long?start?=?System.currentTimeMillis();??
????Thread.sleep(random.nextInt(10000));??
????long?end?=?System.currentTimeMillis();??
????System.out.println("完成任務(wù)一，耗時(shí)："?+?(end?-?start)?+?"毫秒");??
????return?new?AsyncResult<>("任務(wù)一完成");??
}??

按照如上方式改造一下其他兩個(gè)異步函數(shù)之后，下面我們改造一下測(cè)試用例，讓測(cè)試在等待完成三個(gè)異步調(diào)用之后來(lái)做一些其他事情。

@Test??
public?void?test()?throws?Exception?{??
???
????long?start?=?System.currentTimeMillis();??
???
????Future?task1?=?task.doTaskOne();??
????Future?task2?=?task.doTaskTwo();??
????Future?task3?=?task.doTaskThree();??
???
????while(true)?{??
????????if(task1.isDone()?&&?task2.isDone()?&&?task3.isDone())?{??
????????????//?三個(gè)任務(wù)都調(diào)用完成，退出循環(huán)等待??
????????????break;??
????????}??
????????Thread.sleep(1000);??
????}??
???
????long?end?=?System.currentTimeMillis();??
???
????System.out.println("任務(wù)全部完成，總耗時(shí)："?+?(end?-?start)?+?"毫秒");??
???
}??

看看我們做了哪些改變：

• 在測(cè)試用例一開(kāi)始記錄開(kāi)始時(shí)間

• 在調(diào)用三個(gè)異步函數(shù)的時(shí)候，返回Future類型的結(jié)果對(duì)象

• 在調(diào)用完三個(gè)異步函數(shù)之后，開(kāi)啟一個(gè)循環(huán)，根據(jù)返回的Future對(duì)象來(lái)判斷三個(gè)異步函數(shù)是否都結(jié)束了。若都結(jié)束，就結(jié)束循環(huán)；若沒(méi)有都結(jié)束，就等1秒后再判斷。

跳出循環(huán)之后，根據(jù)結(jié)束時(shí)間 - 開(kāi)始時(shí)間，計(jì)算出三個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行的總耗時(shí)。

執(zhí)行一下上述的單元測(cè)試，可以看到如下結(jié)果：

開(kāi)始做任務(wù)一??
開(kāi)始做任務(wù)二??
開(kāi)始做任務(wù)三??
完成任務(wù)三，耗時(shí)：37毫秒??
完成任務(wù)二，耗時(shí)：3661毫秒??
完成任務(wù)一，耗時(shí)：7149毫秒??
任務(wù)全部完成，總耗時(shí)：8025毫秒??

可以看到，通過(guò)異步調(diào)用，讓任務(wù)一、二、三并發(fā)執(zhí)行，有效的減少了程序的總運(yùn)行時(shí)間。

推薦閱讀：

確診新冠小米員工的活動(dòng)軌跡曝光！這就是人間真實(shí)嗎？

ConcurrentHashMap面試靈魂拷問(wèn)，你能扛多久？

互聯(lián)網(wǎng)初中高級(jí)大廠面試題(9個(gè)G)

內(nèi)容包含Java基礎(chǔ)、JavaWeb、MySQL性能優(yōu)化、JVM、鎖、百萬(wàn)并發(fā)、消息隊(duì)列、高性能緩存、反射、Spring全家桶原理、微服務(wù)、Zookeeper、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、限流熔斷降級(jí)......等技術(shù)棧！

?戳閱讀原文領(lǐng)取！? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??朕已閱?