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        Spring Boot巧用 @Async 提升API接口并發(fā)能力!NB!

        共 4485字,需瀏覽 9分鐘

         ·

        2021-10-03 20:15

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        來源:blog.csdn.net/weixin_34186931/article/details/89564480

        異步調(diào)用幾乎是處理高并發(fā)Web應用性能問題的萬金油,那么什么是“異步調(diào)用”?
        “異步調(diào)用”對應的是“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,不等待異步調(diào)用的語句返回結果就執(zhí)行后面的程序。

        同步調(diào)用

        下面通過一個簡單示例來直觀的理解什么是同步調(diào)用:
        定義Task類,創(chuàng)建三個處理函數(shù)分別模擬三個執(zhí)行任務的操作,操作消耗時間隨機?。?0秒內(nèi))
        @Component
        public?class?Task?{
        ?
        ????public?static?Random?random?=new?Random();
        ?
        ????public?void?doTaskOne()?throws?Exception?{
        ????????System.out.println("開始做任務一");
        ????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????????System.out.println("完成任務一,耗時:"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????}
        ?
        ????public?void?doTaskTwo()?throws?Exception?{
        ????????System.out.println("開始做任務二");
        ????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????????System.out.println("完成任務二,耗時:"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????}
        ?
        ????public?void?doTaskThree()?throws?Exception?{
        ????????System.out.println("開始做任務三");
        ????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????????System.out.println("完成任務三,耗時:"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????}
        ?
        }
        在單元測試用例中,注入Task對象,并在測試用例中執(zhí)行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數(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)行單元測試,可以看到類似如下輸出:
        開始做任務一
        完成任務一,耗時:4256毫秒
        開始做任務二
        完成任務二,耗時:4957毫秒
        開始做任務三
        完成任務三,耗時:7173毫秒
        任務一、任務二、任務三順序的執(zhí)行完了,換言之doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數(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)行完了三個任務,但是可以看到執(zhí)行時間比較長,若這三個任務本身之間不存在依賴關系,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,可以考慮通過異步調(diào)用的方式來并發(fā)執(zhí)行。推薦:Java進階視頻資源
        在Spring Boot中,我們只需要通過使用@Async注解就能簡單的將原來的同步函數(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);
        ????}
        ?
        }
        此時可以反復執(zhí)行單元測試,您可能會遇到各種不同的結果,比如:
        • 沒有任何任務相關的輸出
        • 有部分任務相關的輸出
        • 亂序的任務相關的輸出
        原因是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數(shù)的時候已經(jīng)是異步執(zhí)行了。主程序在異步調(diào)用之后,主程序并不會理會這三個函數(shù)是否執(zhí)行完成了,由于沒有其他需要執(zhí)行的內(nèi)容,所以程序就自動結束了,導致了不完整或是沒有輸出任務相關內(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)用不會生效

        異步回調(diào)

        為了讓doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常結束,假設我們需要統(tǒng)計一下三個任務并發(fā)執(zhí)行共耗時多少,這就需要等到上述三個函數(shù)都完成調(diào)動之后記錄時間,并計算結果。
        那么我們?nèi)绾闻袛嗌鲜鋈齻€異步調(diào)用是否已經(jīng)執(zhí)行完成呢?我們需要使用Future來返回異步調(diào)用的結果,就像如下方式改造doTaskOne函數(shù):
        @Async
        public?Future?doTaskOne()?throws?Exception?{
        ????System.out.println("開始做任務一");
        ????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        ????Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        ????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ????System.out.println("完成任務一,耗時:"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ????return?new?AsyncResult<>("任務一完成");
        }
        按照如上方式改造一下其他兩個異步函數(shù)之后,下面我們改造一下測試用例,讓測試在等待完成三個異步調(diào)用之后來做一些其他事情。
        @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())?{
        ????????????//?三個任務都調(diào)用完成,退出循環(huán)等待
        ????????????break;
        ????????}
        ????????Thread.sleep(1000);
        ????}
        ?
        ????long?end?=?System.currentTimeMillis();
        ?
        ????System.out.println("任務全部完成,總耗時:"?+?(end?-?start)?+?"毫秒");
        ?
        }
        看看我們做了哪些改變:
        • 在測試用例一開始記錄開始時間

        • 在調(diào)用三個異步函數(shù)的時候,返回Future類型的結果對象

        • 在調(diào)用完三個異步函數(shù)之后,開啟一個循環(huán),根據(jù)返回的Future對象來判斷三個異步函數(shù)是否都結束了。若都結束,就結束循環(huán);若沒有都結束,就等1秒后再判斷。

        跳出循環(huán)之后,根據(jù)結束時間 - 開始時間,計算出三個任務并發(fā)執(zhí)行的總耗時。
        執(zhí)行一下上述的單元測試,可以看到如下結果:
        開始做任務一
        開始做任務二
        開始做任務三
        完成任務三,耗時:37毫秒
        完成任務二,耗時:3661毫秒
        完成任務一,耗時:7149毫秒
        任務全部完成,總耗時:8025毫秒
        可以看到,通過異步調(diào)用,讓任務一、二、三并發(fā)執(zhí)行,有效的減少了程序的總運行時間。

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