springboot异步调用?

发布网友 发布时间：2024-09-26 15:28

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热心网友 时间：2024-12-02 15:14

利用SpringInitializer创建一个gradle项目spring-boot-async-task，创建时添加相关依赖。

在SpringBoot入口类上配置@EnableAsync注解开启异步处理。

创建任务抽象类AbstractTask，并分别配置三个任务方法doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()。

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，继承AbstractTask，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）。

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()三个方法。

执行单元测试，可以看到类似如下输出：

任务一、任务二、任务三顺序的执行完了，换言之doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()三个方法顺序的执行完成。

上述的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。

创建AsyncTask类，分别在方法上配置@Async注解，将原来的同步方法变为异步方法。

在单元测试用例中，注入AsyncTask对象，并在测试用例中执行doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()三个方法。

执行单元测试，可以看到类似如下输出：

如果反复执行单元测试，可能会遇到各种不同的结果，比如：

原因是目前doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()这三个方法已经异步执行了。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。

根据业务需求，可以将暂时不需要立即获得处理的方法设置为@Async.

比如用户在前端点击完成了登录操作，这时候根据业务要求需要在登录成功之后进行埋点的处理.

其实埋点成功与否都不影响用户操作，这时候就可以将埋点方法设置为@Async.

个人认为此类任务通常有三个特征：

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动用之后记录时间，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FutureT来返回异步调用的结果。

在单元测试用例中，注入AsyncCallBackTask对象，并在测试用例中执行doTaskOneCallback()，doTaskTwoCallback()，doTaskThreeCallback()三个方法。循环调用Future的isDone()方法等待三个并发任务执行完成，记录最终执行时间。

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：

可以看到，通过异步调用，让任务一、任务二、任务三并发执行，有效的减少了程序的运行总时间。

在上述操作中，创建一个线程池配置类TaskConfiguration，并配置一个任务线程池对象taskExecutor。

上面我们通过使用ThreadPoolTaskExecutor创建了一个线程池，同时设置了以下这些参数：

创建AsyncExecutorTask类，三个任务的配置和AsyncTask一样，不同的是@Async注解需要指定前面配置的线程池的名称taskExecutor。

在单元测试用例中，注入AsyncExecutorTask对象，并在测试用例中执行doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()三个方法。

执行一下上述的单元测试，可以看到如下结果：

执行上面的单元测试，观察到任务线程池的线程池名的前缀被打印，说明线程池成功执行异步任务！

解决方案如下，重新设置线程池配置对象，新增线程池setWaitForTasksToCompleteOnShutdown()和setAwaitTerminationSeconds()配置：

有时候，前端可能提交了一个耗时任务，如果后端接收到请求后，直接执行该耗时任务，那么前端需要等待很久一段时间才能接受到响应。如果该耗时任务是通过浏览器直接进行请求，那么浏览器页面会一直处于转圈等待状态。一个简单的例子如下所示：

当我们在浏览器请求localhost:8080/async/页面时，可以看到浏览器一直处于转圈等待状态，这样体验十分不友好。

事实上，当后端要处理一个耗时任务时，通常都会将耗时任务提交到一个异步任务中进行执行，此时前端提交耗时任务后，就可直接返回，进行其他操作。

在Java中，开启异步任务最常用的方式就是开辟线程执行异步任务，如下所示：

这时浏览器请求localhost:8080/async/，就可以很快得到响应，并且耗时任务会在后台得到执行。

一般来说，前端不会关注耗时任务结果，因此前端只需负责提交该任务给到后端即可。但是如果前端需要获取耗时任务结果，则可通过Future等方式将结果返回，详细内容请参考后文。

事实上，在SpringBoot中，我们不需要手动创建线程异步执行耗时任务，因为Spring框架已提供了相关异步任务执行解决方案，本文主要介绍下在SpringBoot中执行异步任务的相关内容。

Spring3.0时提供了一个@Async注解，该注解用于标记要进行异步执行的方法，当在其他线程调用被@Async注解的方法时，就会开启一个线程执行该方法。

注：@Async注解通常用在方法上，但是也可以用作类型上，当类被@Async注解时，表示该类中所有的方法都是异步执行的。

在SpringBoot中，如果要执行一个异步任务，只需进行如下两步操作：

被@Async注解的异步任务方法存在相关*：

默认情况下，Spring会自动搜索相关线程池定义：要么是一个唯一TaskExecutorBean实例，要么是一个名称为taskExecutor的ExecutorBean实例。如果这两个Bean实例都不存在，就会使用SimpleAsyncTaskExecutor来异步执行被@Async注解的方法。

综上，可以知道，默认情况下，Spring使用的Executor是SimpleAsyncTaskExecutor，SimpleAsyncTaskExecutor每次调用都会创建一个新的线程，不会重用之前的线程。很多时候，这种实现方式不符合我们的业务场景，因此通常我们都会自定义一个Executor来替换SimpleAsyncTaskExecutor。

对于自定义Executor（自定义线程池），可以分为如下两个层级：

前文介绍过，对于被@Async注解的异步方法，只能返回void或者Future类型。对于返回Future类型数据，如果异步任务方法抛出异常，则很容易进行处理，因为Future.get()会重新抛出该异常，我们只需对其进行捕获即可。但是对于返回void的异步任务方法，异常不会传播到被调用者线程，因此我们需要自定义一个额外的异步任务异常处理器，捕获异步任务方法抛出的异常。

自定义异步任务异常处理器的步骤如下所示：

@EnableAsync注解启用了Spring异步方法执行功能，在SpringFrameworkAPI中有详细介绍。

@EnableAsync默认启动流程：

1搜索关联的线程池定义：上下文中唯一的TaskExecutor实例，或一个名为taskExecutor的java.util.concurrent.Executor实例；

2如果以上都没找到，则会使用SimpleAsyncTaskExecutor处理异步方法调用。

注意：具有void返回类型的带注释方法不能将任何异常发送回调用者，默认情况下此类未捕获异常只会被记录日志。

定制@EnableAsync启动行为：

1实现AsyncConfigurer接口

2实现getAsyncExecutor()方法自定义java.util.concurrent.Executor

3实现getAsyncUncaughtExceptionHandler()方法自定义AsyncUncaughtExceptionHandler

示例：修改AsyncConfig配置类实现

第一步：在Application启动类上面加上@EnableAsync注解

第二步：定义[线程池]

第三步：在异步方法上添加@Async

第四步：测试

输出结果：

时间testA：2

开始testB

开始testA

完成testA

完成testB

任务testA，当前线程：async-thread-pool-1

时间testB：3002

异步方法@Async注解失效情况：

（1）在@SpringBootApplication启动类没有添加注解@EnableAsync

（2）调用方法和异步方法写在同一个类，需要在不同的类才能有效。

（2）调用的是静态(static)方法

（3）调用(private)私有化方法

个别失效报错情况：

报错一：提示需要在@EnableAsync上设置proxyTargetClass=true来强制使用基于cglib的代理。注解上加上即可。