代碼地址：https://github.com/Snowstorm0/learn-async

1 線程同步和異步

線程同步 ：A線程要請(qǐng)求某個(gè)資源，但是此資源正在被B線程使用中，因?yàn)橥綑C(jī)制存在，A只能等待下去。耗時(shí)較長，安全性較高。

線程異步 ：A線程要請(qǐng)求某個(gè)資源，但是此資源正在被B線程使用中，因?yàn)闆]有同步機(jī)制存在，A線程仍然請(qǐng)求的到。

一個(gè)進(jìn)程啟動(dòng)的多個(gè)不相干的進(jìn)程，他們之間的相互關(guān)系為異步；同步必須執(zhí)行到底后才能執(zhí)行其他操作，異步可同時(shí)執(zhí)行。

多個(gè)線程執(zhí)行的時(shí)候需要同步，如果是單線程則不需要同步。

2 異步實(shí)例

主方法和被調(diào)用的方法必須是不同的類，才能實(shí)現(xiàn)多線程。

2.1 啟動(dòng)類

使用@EnableAsync來開啟 SpringBoot 對(duì)于異步任務(wù)的支持。

Application：

@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

2.2 線程池

配置類實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurator，返回一個(gè)ThreadPoolTaskExecutor線程池對(duì)象。

config/AsyncConfig：

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {

    // ThredPoolTaskExcutor的處理流程
    // 當(dāng)池子大小小于corePoolSize，就新建線程，并處理請(qǐng)求
    // 當(dāng)池子大小等于corePoolSize，把請(qǐng)求放入workQueue中，池子里的空閑線程就去workQueue中取任務(wù)并處理
    // 當(dāng)workQueue放不下任務(wù)時(shí)，就新建線程入池，并處理請(qǐng)求，如果池子大小撐到了maximumPoolSize，就用RejectedExecutionHandler來做拒絕處理
    // 當(dāng)池子的線程數(shù)大于corePoolSize時(shí)，多余的線程會(huì)等待keepAliveTime長時(shí)間，如果無請(qǐng)求可處理就自行銷毀

    @Override
    @Bean
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 核心線程數(shù)：線程池創(chuàng)建的時(shí)候初始化的線程數(shù)
        executor.setCorePoolSize(10);
        // 最大線程數(shù)：線程池最大的線程數(shù)，只有緩沖隊(duì)列滿了之后才會(huì)申請(qǐng)超過核心線程數(shù)的線程
        executor.setMaxPoolSize(100);
        // 緩沖隊(duì)列：用來緩沖執(zhí)行任務(wù)的隊(duì)列
        executor.setQueueCapacity(50);
        // 線程池關(guān)閉：等待所有任務(wù)都完成再關(guān)閉
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        // 等待時(shí)間：等待5秒后強(qiáng)制停止
        executor.setAwaitTerminationSeconds(5);
        // 允許空閑時(shí)間：超過核心線程之外的線程到達(dá)60秒后會(huì)被銷毀
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        // 線程名稱前綴
        executor.setThreadNamePrefix("learn-Async-");
        // 初始化線程
        executor.initialize();
        return executor;
    }

    @Override
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
        return null;
    }
}

2.3 controller

通過該層調(diào)用測試 Async。

@RestController
@RequestMapping("/homepage")
public class AsyncController {
    @Autowired
    AsyncService asyncTaskService;
    @GetMapping("/learnAsync")
    public String learnAsync(){
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            asyncTaskService.executeAsyncTask(i);
        }
        return "1";
    }
}

2.4 service

通過@Async注解表明該方法是異步方法，如果注解在類上，那表明這個(gè)類里面的所有方法都是異步的。

@Service
public class AsyncService {
    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(com.spring.boot.service.AsyncService.class);
    @Async  // 表明該方法是異步方法。如果注解在類上，那表明類里面的所有方法都是異步
    public void executeAsyncTask(int i) {
        logger.info("\\t 完成任務(wù)" + i);
        System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行異步任務(wù)：" + i);
    }
}

2.5 輸出

3 Future 類

修改service層，分別使用同步調(diào)用、異步調(diào)用無返回、異步調(diào)用使用 Future 返回。

3.1 同步調(diào)用

public long subBySync() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    long sum = 0;
    long end = System.currentTimeMillis();
    sum = end - start;
    return sum;
}

3.2 異步調(diào)用無返回

@Async
public void subByVoid() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    long sum = 0;
    long end = System.currentTimeMillis();
    sum = end - start;
}

3.3 異步調(diào)用 Future 返回

controller：

Future task = asyncTaskService.subByAsync();

service：

@Async
public Future subByAsync() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    long sum = 0;
    long end = System.currentTimeMillis();
    sum = end - start;
    return new AsyncResult<>(sum);
}

4 CompletableFuture 類

若使用 Future 出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)：

無法判斷org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult<>的類型參數(shù)

不存在類型變量V的實(shí)例,使org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult符合XXX

可以使用 CompletableFuture 類：

@Asyncpublic 
CompletableFuture> subByAsyncMap() throws Exception {
    Map res = new HashMap<>();
    return CompletableFuture.completedFuture(res);
}

5 線程關(guān)閉

當(dāng)線程數(shù)量超過核心線程數(shù)量之后，運(yùn)行完畢的舊的線程會(huì)被關(guān)閉。

可以通過定時(shí)任務(wù)測試。

batch/ScheduledTaskService：

@Component
@EnableScheduling
public class ScheduledTaskService {
    @Autowired
    AsyncService asyncService;
    @Scheduled(cron = "1/1 * * * * ? ")  //1s一次
    public void learnCron(){
        asyncService.learnScheduledAsync();
    }
}

在 AsyncService 添加方法：

// 使用定時(shí)任務(wù)調(diào)用此方法創(chuàng)建線程
@Async
public void learnScheduledAsync(){
    Long timeLong = System.currentTimeMillis();
    SimpleDateFormat timeFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); //設(shè)置格式
    String timeString = timeFormat.format(timeLong);
    System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("timeString:" + timeString + "\\n");
}

在異步配置（AsyncConfig）中已設(shè)置核心線程數(shù)為10：

// 核心線程數(shù)：線程池創(chuàng)建的時(shí)候初始化的線程數(shù)
executor.setCorePoolSize(10);

運(yùn)行可以觀察輸出，線程數(shù)達(dá)到10后會(huì)再一次從1開始。

審核編輯：湯梓紅