Spring中@Async注解的使用

Posted 2022-12-16 格子衫111

一、应用场景

1、同步调用
通常，在Java中的方法调用都是同步调用，比如在A方法中调用了B方法，则在A调用B方法之后，必须等待B方法执行并返回后，A方法才可以继续往下执行。

这样容易出现的一个问题就是如果B方法执行时间较长，则可能会导致调用A的请求响应迟缓 或者超时，验证影响用户体验。

为了解决这种问题，可以使用Spirng的注解@Async来用异步调用的方式处理。

2、异步调用
比如方法A调用方法B，如果B是一个异步方法，则A方法在调用B方法之后，不用等待B方法执行完成，而是直接往下继续执行别的代码。

这样，接口响应速度就会比较快。场景示例：商品库存更新接口，更新成功后，需要发送通知邮件，而接口的返回和邮件是否发送成功无关，那发送邮件这个步骤就可以写成1个异步方法进行调用。

二、含义

1. 在方法上使用该@Async注解，申明该方法是一个异步任务；
2. 在类上面使用该@Async注解，申明该类中的所有方法都是异步任务；
3. 使用此注解的方法的类对象，必须是spring管理下的bean对象；
4. 要想使用异步任务，需要在主类上开启异步配置，即，配置上@EnableAsync注解；

三、使用步骤

1、启动类中增加@EnableAsync

以Spring boot 为例，启动类中增加@EnableAsync：

@EnableAsync  // 开启异步调用
@SpringBootApplication
public class Application
    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    

2、方法上加@Async注解

@Component //  添加注解表示这个类本身要被Spring管理
public class MyAsyncTask 
	/**
	* 异步方法
	* 默认情况下，Spring 使用 SimpleAsyncTaskExecutor 去执行这些异步方法（此执行器没有限制线程数）。
	* 此默认值可以从两个层级进行覆盖：
	* 方法级别
	* 应用级别
	*/
     @Async  // 添加注解表示这个方法要异步执行
    public void testSync() 
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        System.out.println("testSync");
    

3、测试

@Service
public class TestService 
	
	@Autowired
    private MyAsyncTask myAsyncTask;

    public String sync() 
    	// 调用MyAsyncTask类的异步方法testSync
        myAsyncTask.testSync();
        return "sync";
    

正常情况下，执行testSync 方法会阻塞10秒。但是，可以看到，sync 方法调用 testSync 后直接立即返回，并没有等待testSync 方法阻塞10秒，这就是异步效果。

其原理是，在默认情况下开启了一个线程前缀为 task-x 的新线程在执行任务

三、异步任务的返回结果

点开@Async 注解源码，可以看到这样一句话：

In terms of target method signatures, any parameter types are supported. However, the return type is constrained to either void or java.util.concurrent.Future.

翻译：
在目标方法（说到目标方法，说到 target，说明存在一个代理对象）的签名中，入参是任何类型都支持的。但是，返回类型被限制为 void 或者 Future。

所以，异步方法的返回值只能有两种：void 或者 Future。
我们有时需要异步方法返回结果，有时不需要。
不需要返回结果的比较简单，和上面的示例一样，就不多说了。
需要接收返回结果的示例如下：

// 异步方法
@Async
public Future<Map<Long, List>> queryMap(List ids) 
    List<> result = businessService.queryMap(ids);
    ..............
    Map<Long, List> resultMap = Maps.newHashMap();
    ...
    return new AsyncResult<>(resultMap);

调用异步方法的示例：

public Map<Long, List> asyncProcess(List<BindDeviceDO> bindDevices,List<BindStaffDO> bindStaffs, String dccId) 
        Map<Long, List> finalMap =null;
        // 返回值：
        Future<Map<Long, List>> asyncResult = MyService.queryMap(ids);
        try 
            finalMap = asyncResult.get();
         catch (Exception e) 
            ...
        
        return finalMap;

可以看到，其实返回值是可以返回任何类型的，只是说，需要用 java.util.concurrent.Future类来包装一下， 然后结果可以通过Future类的get方法获取。Future：这里V可以是任何类型。

四、自定义线程池

点开@Async注解源码，可以看到，只有1个value 属性

这个value属性就是用来传线程池的bean名称的，相当于指定线程池的意思。

上面我们提到了如果@Async不指定任何value值，那么Spring 使用默认的线程池/执行器 去执行这些异步方法，这个默认的执行器就是：SimpleAsyncTaskExecutor

这个执行器有什么特征呢？

默认核心线程数：8，
最大线程数：Integer.MAX_VALUE，
队列使用 LinkedBlockingQueue，
容量是：Integer.MAX_VALUE，
空闲线程保留时间：60s，
线程池拒绝策略：AbortPolicy

最大线程数是Integer的最大值，队列使用的是无界队列，从最大线程数和队列来看，并发情况下，这个默认线程池是有内存溢出风险的。

所以，如果业务并发量大，我们最好使用自定义线程池。

如何自定义线程池，步骤如下：

1、配置文件自定义配置参数

spring:
  task:
    execution:
      pool:
		# 最大线程数
        max-size: 10
        # 核心线程数
        core-size: 5
        # 空闲线程存活时间
        keep-alive: 5s
        # 队列长度
        queue-capacity: 1000
        # 线程名前缀
        thread-name-prefix: task_name

2、编写配置类

@Configuration
@Data
public class ExecutorConfig
    /**
     * 核心线程
     */
    private int corePoolSize;
    /**
     * 最大线程
     */
    private int maxPoolSize;
    /**
     * 队列容量
     */
    private int queueCapacity;
    /**
     * 保持时间
     */
    private int keepAliveSeconds;
    /**
     * 名称前缀
     */
    private String preFix;
 
    @Bean("MyExecutor")
    public Executor myExecutor() 
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
        executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
        executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
        executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);
        executor.setThreadNamePrefix(preFix);
        executor.setRejectedExecutionHandler( new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        executor.initialize();
        return executor;
    

3、异步方法中引用

@Component
public class MyAsyncTask 

     @Async("MyExecutor") //使用自定义的线程池(执行器)
    public void asyncCpsItemImportTask(Long platformId, String jsonList)
        //...具体业务逻辑
    

五、注意事项

1、无法调用同类中的@Async的方法

@Async 的原理是通过 Spring AOP 动态代理 的方式来实现的，如果a方法调用它同类中的标注@Async的b方法，是不会异步执行的，因为从a方法进入调用的都是该类对象本身，不会进入代理类。
因此，相同类中的方法调用带@Async的方法是无法异步的，这种情况仍然是同步。

@Service
public class TestService 
  
  
  public String sync() 
    // 调用同类中的异步方法testSync，异步无效果
    testSync();
    return "sync";
  
  
  /**
   * 异步方法 testSync
   */
  @Async 
  public void testSync() 
    TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
    System.out.println("testSync");
  

2、异步方法是static方法，@Async注解无效果

  /**
   * 异步方法不能是 static 方法，不然注解失效
   */
  @Async
  public static void test3() 
    try 
      log.info(Thread.currentThread().getName() + " in test3, before sleep.");
      Thread.sleep(2000);
      log.info(Thread.currentThread().getName() + " in test3, after sleep.");
     catch (InterruptedException e) 
      log.error("sleep error.");