《重学Java高并发》同步转异步编程技巧与实战运用

Posted 2021-10-12 中间件兴趣圈

专栏特色：结合10余年的工作经验，在实践中提炼总结高并发经验，将理论落到实处，不仅助力面试，更是真正提高技能。
专栏目录：

1. 《重学Java高并发》Sempahore的使用场景与常见误区
2. 《重学Java高并发》手写一个生产者消费者线程模型
3. 《重学Java高并发》你管这“破玩意儿”叫锁

学习的主要目的是知识储备，最终运用在生产实践中，助力工作，同样对于多线程的学习，希望我们也能够在生产过程中灵活运用。

接下来和大家谈谈在Java中同步转异步的技巧。

1、线程池+Future模式

笔者在公司中负责开发某一个产品时，需要实现一个告警模块，告警通知方式需要为钉钉群、电话短信等方式，并且及时时单一的告警方式，例如钉钉群告警，也需要同时发送到多个群(监控中心、业务项目组钉钉群)，使监控告警能真正通知到各个相关方，确保人工及时处理跟进，避免事态进一步发展。

发送钉钉群告警信息的时序图如下：

发送到不同的钉钉群，这个过程完成可以并发，并发同步等待发送结果，即这个过程是一个同步场景，但可以转化成异步(多并发)，即经典的同步转异步。

要实现这个功能，我想大家第一时间会想到使用线程池+Future模式。

代码实现的关键点如下：

• 创建一个线程池，请大家一定要使用自定义线程工厂，为创建的线程命名，如代码@2.
• 两个任务，提交到线程池中，此过程是一个异步。注意：SendDingDingTalk是实现java.util.concurrent.Callable，即带返回值的任务。
• 提交到线程池中的任务如果实现了java.util.concurrent.Callable，提交到线程池返回一个Future对象（凭证），通过调用Feture对象的get()方法，如果任务未完成，则会阻塞，即实现同步转异步调用，再转同步的调用效果，从而提高并发，提高性能。

2、CountDownLatch的妙用

使用线程池+Future模式，有时候会显得比较笨重，因为需要额外创建一个线程池，如果在一些轻量级场景(单线程+批量)场景下也希望将同步转异步，我们有其他办法没？

使用CountDownLatch！！！，

接下来我们结合场景来说说如何使用CountDownLatch。

例如我们在对数据库数据进行清理时，通常会将数据进行分页(任务分批)，然后创建多个子线程，主线程将任务分批后提交到子线程，等待子线程全部执行完成后，主线程打印执行日期，其时序图如下所示：

主线程如何得知子线程执行完毕呢？在java中，通常的方案是 join，但juc框架中的CountDownLatch实现了与Thread.join相同的语义，其伪代码实现如下：

使用CountDownLatch的要点如下：

• 首先会创建一个CountDownLatch，并且指定计数器，通常为子线程的个数。
• 然后主线程向子线程提交任务，并且子线程在完成自己的工作后，调用CountDownLatch的countDown，计数器降一，“以此来表示子线程已处理完毕”。
• 各个子线程异步执行，但最终还是要转为同步，因为主线程需要等待结果，故主线程需要调用CountDownLatch的await方法，进行阻塞，直到计数器为0。

关键中的关键：引入多个子线程并发执行，将同步任务转换为异步执行，但最终结果是必须等待所有子线程运行完毕，故此时异步又需要转回同步：即CountDownLatch通过引入计数器以及countDown()方法与await()方法实现线程之间的协作，从而实现同步转异步。

本文的介绍就到此结束了。

一键三连(关注、点赞、留言)是对我最大的鼓励。

各位技术朋友们，我是《RocketMQ技术内幕》一书作者，CSDN2020博客之星TOP2，热衷于中间件领域的技术分享，维护「中间件兴趣圈」公众号，旨在成体系剖析Java主流中间件，构建完备的分布式架构体系,欢迎大家大家关注我，第一时间获得最新干货文章。

⚠️点击下方卡片，关注弹出内容，可以领取「学习资料」以及加入「中间件技术交流社群」，共同刷题进步，各大大厂内推应有尽有，抱团发展！