Part1為什么需要異步方法?

先說結(jié)論: 合理使用異步方法可以讓業(yè)務(wù)接口快到飛起!

異步方法適用于邏輯與邏輯之間可以相互分割互不影響的業(yè)務(wù)中, 如生成驗(yàn)證碼和發(fā)送驗(yàn)證碼組成的業(yè)務(wù), 其實(shí)無需等到真正發(fā)送成功驗(yàn)證碼才對(duì)客戶端進(jìn)行響應(yīng), 可以讓短信發(fā)送這一耗時(shí)操作轉(zhuǎn)為異步執(zhí)行, 解耦耗時(shí)操作和核心業(yè)務(wù); 同理還有文章閱讀的業(yè)務(wù)邏輯 = 查詢文章詳情 + 更新文章閱讀量后再響應(yīng)客戶端, 其實(shí)也無需等到閱讀量更新后才響應(yīng)文章詳情給客戶端, 用戶查看文章是主要邏輯, 而文章閱讀量更新是次要邏輯, 況且閱讀量就算更新失敗一點(diǎn)數(shù)據(jù)偏差也不會(huì)影響用戶閱讀因此這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫操作之間的一致性是較弱的, 這類都能用異步事件去優(yōu)化. 所以說: 恰當(dāng)?shù)脑谖覀兊腟ervice中加入異步方法能大大提高接口的響應(yīng)速度, 提升用戶體驗(yàn)!

同步執(zhí)行(同在一個(gè)線程中):

異步執(zhí)行(開啟額外線程來執(zhí)行):

Part2SpringBoot中的異步方法支持

其實(shí), 在SpringBoot中并不需要我們自己去創(chuàng)建維護(hù)線程或者線程池來異步的執(zhí)行方法, SpringBoot已經(jīng)提供了異步方法支持注解.

@EnableAsync // 使用異步方法時(shí)需要提前開啟(在啟動(dòng)類上或配置類上)
@Async // 被async注解修飾的方法由SpringBoot默認(rèn)線程池(SimpleAsyncTaskExecutor)執(zhí)行

比如使用Spring的異步支持實(shí)現(xiàn)文章查詢并增加閱讀量

Service層:

@Service
public class ArticleServiceImpl {

    // 查詢文章
    public String selectArticle() {
        // TODO 模擬文章查詢操作
        System.out.println("查詢?nèi)蝿?wù)線程"+Thread.currentThread().getName());
        return "文章詳情";
    }

    // 文章閱讀量+1
    @Async
    public void updateReadCount() {
        // TODO 模擬耗時(shí)操作
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("更新任務(wù)線程"+Thread.currentThread().getName());
    }
}

Controller層:

@RestController
public class AsyncTestController {

    @Autowired
    private ArticleServiceImpl articleService;

    /**
     * 模擬獲取文章后閱讀量+1
     */
    @PostMapping("/article")
    public String getArticle() {
        // 查詢文章
        String article = articleService.selectArticle();
        // 閱讀量+1
        articleService.updateReadCount();
        System.out.println("文章閱讀業(yè)務(wù)執(zhí)行完畢");
        return article;
    }
}

測試結(jié)果: 我們可以感受到接口響應(yīng)速度大大提升, 而且從日志中key看到兩個(gè)執(zhí)行任務(wù)是在不同的線程中執(zhí)行的

Part3自定義線程池執(zhí)行異步方法

SpringBoot為我們默認(rèn)提供了線程池(SimpleAsyncTaskExecutor)來執(zhí)行我們的異步方法, 我們也可以自定義自己的線程池.

第一步配置自定義線程池

@EnableAsync // 開啟多線程, 項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建
@Configuration
public class AsyncConfig {
    @Bean("customExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor asyncOperationExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 設(shè)置核心線程數(shù)
        executor.setCorePoolSize(8);
        // 設(shè)置最大線程數(shù)
        executor.setMaxPoolSize(20);
        // 設(shè)置隊(duì)列大小
        executor.setQueueCapacity(Integer.MAX_VALUE);
        // 設(shè)置線程活躍時(shí)間(秒)
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        // 設(shè)置線程名前綴+分組名稱
        executor.setThreadNamePrefix("AsyncOperationThread-");
        executor.setThreadGroupName("AsyncOperationGroup");
        // 所有任務(wù)結(jié)束后關(guān)閉線程池
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        // 初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

第二步, 在@Async注解上指定執(zhí)行的線程池即可

// 文章閱讀量+1
@Async("customExecutor")
public void updateReadCount() {
    // TODO 模擬耗時(shí)操作
    try {
        Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("更新文章閱讀量線程"+Thread.currentThread().getName());
}

Part4如何捕獲(無返回值的)異步方法中的異常

• 以實(shí)現(xiàn)AsyncConfigurer接口的getAsyncExecutor方法和getAsyncUncaughtExceptionHandler方法改造配置類
• 自定義異常處理類CustomAsyncExceptionHandler

@EnableAsync // 開啟多線程, 項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建
@Configuration
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 設(shè)置核心線程數(shù)
        executor.setCorePoolSize(8);
        // 設(shè)置最大線程數(shù)
        executor.setMaxPoolSize(20);
        // 設(shè)置隊(duì)列大小
        executor.setQueueCapacity(Integer.MAX_VALUE);
        // 設(shè)置線程活躍時(shí)間(秒)
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        // 設(shè)置線程名前綴+分組名稱
        executor.setThreadNamePrefix("AsyncOperationThread-");
        executor.setThreadGroupName("AsyncOperationGroup");
        // 所有任務(wù)結(jié)束后關(guān)閉線程池
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        // 初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }

    @Override
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
        return new CustomAsyncExceptionHandler();
    }
}

public class CustomAsyncExceptionHandler implements AsyncUncaughtExceptionHandler {
 
    @Override
    public void handleUncaughtException(Throwable throwable, Method method, Object... obj) {
        System.out.println("異常捕獲---------------------------------");
        System.out.println("Exception message - " + throwable.getMessage());
        System.out.println("Method name - " + method.getName());
        for (Object param : obj) {
            System.out.println("Parameter value - " + param);
        }
        System.out.println("異常捕獲---------------------------------");
    }    
}

Part5如何獲取(有返回值)異步方法的返回值

使用Future類及其子類來接收異步方法返回值 注意:

• 無返回值的異步方法拋出異常不會(huì)影響Controller的主要業(yè)務(wù)邏輯
• 有返回值的異步方法拋出異常會(huì)影響Controller的主要業(yè)務(wù)邏輯

// 異步方法---------------------------------------------------------------------
@Async
    public CompletableFuture<Integer> updateReadCountHasResult() {
        // TODO 模擬耗時(shí)操作
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("更新文章閱讀量線程"+Thread.currentThread().getName());
        return CompletableFuture.completedFuture(100 + 1);
    }

// Controller調(diào)用---------------------------------------------------------------------
@GetMapping("/article")
public String getArticle() throws ExecutionException, InterruptedException {
    // 查詢文章
    String article = articleService.selectArticle();
    // 閱讀量+1
    CompletableFuture<Integer> future = articleService.updateReadCountHasResult();
    int count = 0;
    // 循環(huán)等待異步請(qǐng)求結(jié)果
    while (true) {
        if(future.isCancelled()) {
            System.out.println("異步任務(wù)取消");
            break;
        }
        if (future.isDone()) {
            count = future.get();
            System.out.println(count);
            break;
        }
    }
    System.out.println("文章閱讀業(yè)務(wù)執(zhí)行完畢");
    return article + count;
}

Part6異步方法帶來的問題/拓展

• 異步方法只能聲明在Service方法中在Controller直接調(diào)用才會(huì)生效, 異步方法被同級(jí)Service方法調(diào)用不會(huì)生效, 很奇怪?
• 異步方法 + 事務(wù)能順利執(zhí)行嗎? 或許事務(wù)操作應(yīng)該和異步操作分離開, 被Controller層調(diào)用時(shí)事務(wù)操作在前, 異步操作在后
• 異步方法執(zhí)行失敗后對(duì)Controller前半部分的非異步操作無影響, 因此說異步方法在整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯中不是100%可靠的, 對(duì)于強(qiáng)一致性的業(yè)務(wù)來說不適用
• 還是消息中間件更為強(qiáng)大, RabbitMQ, Kafka…