SpringBoot @Async 注解使用总结,配置系统线程池

刚在公众号看到篇关于@Async的文章,感觉总结的很不错,但不够接近项目实战,我再另外补充一些。

先看下面正文,再翻上来看

补充

1,@Async在项目中使用场景在哪呢?

也就是哪里需要用到异步调用,其实能用的地方不多,因为大部分方法函数存在上下级依赖关系,需要按照代码流程,从上到下执行。但涉及到“慢更新、慢操作、慢插入“等业务逻辑时,就可以用@Async来节省时间。像将操作日志写入到数据库或者日志中、告警发邮件通知用户等。我们不用等到发完邮件再回复数据给前端或用户,前端请求后,异步调用发邮件,然后直接回复结果,发邮件的操作,另外线程操作,不然这种耗时操作,会“卡住”整个接口请求,浪费时间。

2,不能在事务@Transactional中使用异步方法,因为会另开线程,这就不能保证数据一致性了。

3,一定一定要配置线程池,不能用默认线程池。Spring系统级线程池能解决大部分问题。

Spring 系统级线程池:

  • SimpleAsyncTaskExecutor:不是真的线程池,这个类不重用线程,默认每次调用都会创建一个新的线程(Async默认用的线程池)。
  • SyncTaskExecutor:这个类没有实现异步调用,只是一个同步操作。只适用于不需要多线程的地方。
  • ConcurrentTaskExecutor:Executor的适配类,不推荐使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不满足要求时,才用考虑使用这个类。
  • SimpleThreadPoolTaskExecutor:是Quartz的SimpleThreadPool的类。线程池同时被quartz和非quartz使用,才需要使用此类。
  • ThreadPoolTaskExecutor :最常使用,推荐。 其实质是对java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包装。

一般能 ThreadPoolTaskExecutor就行,接着配置,让 Async 从它里面获取线程。

@EnableAsync
@Configuration
public class ThreadPoolConfig {

    @Bean("taskExecutor") //默认名,不懂最好别修改
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {

        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(50);
        //核心线程数
        executor.setCorePoolSize(10);
        //队列最大长度
        executor.setQueueCapacity(200);
        //线程名称前缀
        executor.setThreadNamePrefix("myExecutor--");
        //拒绝策略
        /* 拒绝策略说明(当pool已经达到max size的时候,如何处理新任务):
         * ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy:也是丢弃任务,但是不抛出异常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy:丢弃队列最前面的任务,然后重新尝试执行任务(重复此过程)
         * ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy:由调用线程处理该任务
         */
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        //初始化线程池
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

正文

【转载自】Spring Boot中使用@Async异步处理提高响应速度

异步调用几乎是处理高并发Web应用性能问题的万金油,那么什么是“异步调用”?

“异步调用”对应的是“同步调用”,同步调用指程序按照定义顺序依次执行,每一行程序都必须等待上一行程序执行完成之后才能执行;异步调用指程序在顺序执行时,不等待异步调用的语句返回结果就执行后面的程序。

同步调用

下面通过一个简单示例来直观的理解什么是同步调用:

定义Task类,创建三个处理函数分别模拟三个执行任务的操作,操作消耗时间随机取(10秒内)

@Component
public class Task {
 
    public static Random random =new Random();
 
    public void doTaskOne() throws Exception {
        System.out.println("开始做任务一");
        long start = System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任务一,耗时:" + (end - start) + "毫秒");
    }
 
    public void doTaskTwo() throws Exception {
        System.out.println("开始做任务二");
        long start = System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任务二,耗时:" + (end - start) + "毫秒");
    }
 
    public void doTaskThree() throws Exception {
        System.out.println("开始做任务三");
        long start = System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(random.nextInt(10000));
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任务三,耗时:" + (end - start) + "毫秒");
    }
}

在单元测试用例中,注入Task对象,并在测试用例中执行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三个函数。

@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();
    }
 
}

执行单元测试,可以看到类似如下输出:

开始做任务一
完成任务一,耗时:4256毫秒
开始做任务二
完成任务二,耗时:4957毫秒
开始做任务三
完成任务三,耗时:7173毫秒

任务一、任务二、任务三顺序的执行完了,换言之doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三个函数顺序的执行完成。

异步调用

上述的同步调用虽然顺利的执行完了三个任务,但是可以看到执行时间比较长,若这三个任务本身之间不存在依赖关系,可以并发执行的话,同步调用在执行效率方面就比较差,可以考虑通过异步调用的方式来并发执行。

在Spring Boot中,我们只需要通过使用@Async注解就能简单的将原来的同步函数变为异步函数,Task类改在为如下模式:

@Component
public class Task {
 
    @Async
    public void doTaskOne() throws Exception {
        // 同上内容,省略
    }
 
    @Async
    public void doTaskTwo() throws Exception {
        // 同上内容,省略
    }
 
    @Async
    public void doTaskThree() throws Exception {
        // 同上内容,省略
    }
 
}

为了让@Async注解能够生效,还需要在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);
    }
 
}

此时可以反复执行单元测试,您可能会遇到各种不同的结果,比如:

没有任何任务相关的输出
有部分任务相关的输出
乱序的任务相关的输出

原因是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三个函数的时候已经是异步执行了。主程序在异步调用之后,主程序并不会理会这三个函数是否执行完成了,由于没有其他需要执行的内容,所以程序就自动结束了,导致了不完整或是没有输出任务相关内容的情况。

注: @Async所修饰的函数不要定义为static类型,这样异步调用不会生效

异步回调

为了让doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常结束,假设我们需要统计一下三个任务并发执行共耗时多少,这就需要等到上述三个函数都完成调动之后记录时间,并计算结果。

那么我们如何判断上述三个异步调用是否已经执行完成呢?我们需要使用Future来返回异步调用的结果,就像如下方式改造doTaskOne函数:

@Async
public Future<String> doTaskOne() throws Exception {
    System.out.println("开始做任务一");
    long start = System.currentTimeMillis();
    Thread.sleep(random.nextInt(10000));
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("完成任务一,耗时:" + (end - start) + "毫秒");
    return new AsyncResult<>("任务一完成");
}

按照如上方式改造一下其他两个异步函数之后,下面我们改造一下测试用例,让测试在等待完成三个异步调用之后来做一些其他事情。

@Test
public void test() throws Exception {
 
    long start = System.currentTimeMillis();
 
    Future<String> task1 = task.doTaskOne();
    Future<String> task2 = task.doTaskTwo();
    Future<String> task3 = task.doTaskThree();
 
    while(true) {
        if(task1.isDone() && task2.isDone() && task3.isDone()) {
            // 三个任务都调用完成,退出循环等待
            break;
        }
        Thread.sleep(1000);
    }
 
    long end = System.currentTimeMillis();
 
    System.out.println("任务全部完成,总耗时:" + (end - start) + "毫秒");
 
}

看看我们做了哪些改变:

在测试用例一开始记录开始时间,在调用三个异步函数的时候,返回Future类型的结果对象。在调用完三个异步函数之后,开启一个循环,根据返回的Future对象来判断三个异步函数是否都结束了。若都结束,就结束循环;若没有都结束,就等1秒后再判断。跳出循环之后,根据结束时间 – 开始时间,计算出三个任务并发执行的总耗时。

执行一下上述的单元测试,可以看到如下结果:

开始做任务一
开始做任务二
开始做任务三
完成任务三,耗时:37毫秒
完成任务二,耗时:3661毫秒
完成任务一,耗时:7149毫秒
任务全部完成,总耗时:8025毫秒

可以看到,通过异步调用,让任务一、二、三并发执行,有效的减少了程序的总运行时间。

未经允许不得转载:老郭种树 » SpringBoot @Async 注解使用总结,配置系统线程池

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