前端开发工程师必看：如何进行异步调用

除了异步请求，一般上我们用的比较多的应该是异步调用。通常在开发过程中，会遇到一个方法是和实际业务无关的，没有紧密性的。比如记录日志信息等业务。这个时候正常就是启一个新线程去做一些业务处理，让主线程异步的执行其他业务。

1、何为异步调用

说异步调用前，我们说说它对应的同步调用。通常开发过程中，一般上我们都是同步调用
，即：程序按定义的顺序依次执行的过程，每一行代码执行过程必须等待上一行代码执行完毕后才执行。而异步调用
指：程序在执行时，无需等待执行的返回值可继续执行后面的代码。显而易见，同步有依赖相关性，而异步没有，所以异步可并发
执行，可提高执行效率，在相同的时间做更多的事情。

处理异步、同步外，还有一个叫回调。其主要是解决异步方法执行结果的处理方法，比如在希望异步调用结束时返回执行结果，这个时候就可以考虑使用回调机制。



2、Async异步调用

在SpringBoot中使用异步调用是很简单的，只需要使用@Async注解即可实现方法的异步调用。

注意：需要在启动类加入@EnableAsync使异步调用@Async注解生效。
@SpringBootApplication @EnableAsync @Slf4j public class Chapter21Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Chapter21Application.class, args);
log.info("Chapter21启动!"); } }
3、@Async异步调用

使用@Async很简单，只需要在需要异步执行的方法上加入此注解即可。这里创建一个控制层和一个服务层，进行简单示例下。

SyncService.java
@Component public class SyncService { @Async public void asyncEvent() throws
InterruptedException { //休眠1s Thread.sleep(1000); //log.info("异步方法输出：{}!",
System.currentTimeMillis()); } public void syncEvent() throws
InterruptedException { Thread.sleep(1000); //log.info("同步方法输出：{}!",
System.currentTimeMillis()); } }
控制层：AsyncController.java
@RestController @Slf4j public class AsyncController { @Autowired SyncService
syncService; @GetMapping("/async") public String doAsync() throws
InterruptedException { long start = System.currentTimeMillis();
log.info("方法执行开始：{}", start); //调用同步方法 syncService.syncEvent(); long syncTime =
System.currentTimeMillis(); log.info("同步方法用时：{}", syncTime - start); //调用异步方法
syncService.asyncEvent(); long asyncTime = System.currentTimeMillis();
log.info("异步方法用时：{}", asyncTime - syncTime); log.info("方法执行完成：{}!",asyncTime);
return "async!!!"; } }
应用启动后，可以看见控制台输出:
2018-08-16 22:21:35.949 INFO 17152 --- [nio-8080-exec-5]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 方法执行开始：1534429295949 2018-08-16
22:21:36.950 INFO 17152 --- [nio-8080-exec-5]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 同步方法用时：1001 2018-08-16 22:21:36.950 INFO
17152 --- [nio-8080-exec-5] c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 异步方法用时：0
2018-08-16 22:21:36.950 INFO 17152 --- [nio-8080-exec-5]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 方法执行完成：1534429296950! 2018-08-16
22:21:37.950 INFO 17152 --- [cTaskExecutor-3]
c.l.l.s.chapter21.service.SyncService : 异步方法内部线程名称：SimpleAsyncTaskExecutor-3!
可以看出，调用异步方法时，是立即返回的，基本没有耗时。

这里有几点需要注意下：

* 在默认情况下，未设置TaskExecutor时，默认是使用SimpleAsyncTaskExecutor
这个线程池，但此线程不是真正意义上的线程池，因为线程不重用，每次调用都会创建一个新的线程。可通过控制台日志输出可以看出，每次输出线程名都是递增的。
* 调用的异步方法，不能为同一个类的方法，简单来说，因为Spring
在启动扫描时会为其创建一个代理类，而同类调用时，还是调用本身的代理类的，所以和平常调用是一样的。其他的注解如@Cache等也是一样的道理，说白了，就是
Spring的代理机制造成的。
4、自定义线程池

前面有提到，在默认情况下，系统使用的是默认的SimpleAsyncTaskExecutor进行线程创建。所以一般上我们会自定义线程池来进行线程的复用。

创建一个自定义的ThreadPoolTaskExecutor线程池：
Config.java
@Configuration public class Config { /** * 配置线程池 * @return */ @Bean(name =
"asyncPoolTaskExecutor") public ThreadPoolTaskExecutor
getAsyncThreadPoolTaskExecutor() { ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new
ThreadPoolTaskExecutor(); taskExecutor.setCorePoolSize(20);
taskExecutor.setMaxPoolSize(200); taskExecutor.setQueueCapacity(25);
taskExecutor.setKeepAliveSeconds(200);
taskExecutor.setThreadNamePrefix("oKong-"); //
线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略，目前只支持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；默认为后者
taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); taskExecutor.initialize(); return
taskExecutor; } }
此时，使用的是就只需要在@Async加入线程池名称即可：
@Async("asyncPoolTaskExecutor") public void asyncEvent() throws
InterruptedException { //休眠1s Thread.sleep(1000); log.info("异步方法内部线程名称：{}!",
Thread.currentThread().getName()); }
再次启动应用，就可以看见已经是使用自定义的线程了。
2018-08-16 22:32:02.676 INFO 4516 --- [nio-8080-exec-1]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 方法执行开始：1534429922676 2018-08-16
22:32:03.681 INFO 4516 --- [nio-8080-exec-1]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 同步方法用时：1005 2018-08-16 22:32:03.693 INFO
4516 --- [nio-8080-exec-1] c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 异步方法用时：12
2018-08-16 22:32:03.693 INFO 4516 --- [nio-8080-exec-1]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 方法执行完成：1534429923693! 2018-08-16
22:32:04.694 INFO 4516 --- [ oKong-1] c.l.l.s.chapter21.service.SyncService :
异步方法内部线程名称：oKong-1!
这里简单说明下，关于ThreadPoolTaskExecutor参数说明：

*
corePoolSize：线程池维护线程的最少数量

*
keepAliveSeconds：允许的空闲时间,当超过了核心线程出之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁

*
maxPoolSize：线程池维护线程的最大数量,只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程

*
queueCapacity：缓存队列

*
rejectedExecutionHandler：线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略。这里采用了CallerRunsPolicy
策略，当线程池没有处理能力的时候，该策略会直接在 execute 方法的调用线程中运行被拒绝的任务；如果执行程序已关闭，则会丢弃该任务。还有一个是
AbortPolicy策略：处理程序遭到拒绝将抛出运行时RejectedExecutionException。

而在一些场景下，若需要在关闭线程池时等待当前调度任务完成后才开始关闭，可以通过简单的配置，进行优雅的停机策略配置。关键就是通过
setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true)和setAwaitTerminationSeconds方法。

* setWaitForTasksToCompleteOnShutdown:表明等待所有线程执行完，默认为false。
* setAwaitTerminationSeconds:等待的时间，因为不能无限的等待下去。
所以，线程池完整配置为：
@Bean(name = "asyncPoolTaskExecutor") public ThreadPoolTaskExecutor
getAsyncThreadPoolTaskExecutor() { ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new
ThreadPoolTaskExecutor(); taskExecutor.setCorePoolSize(20);
taskExecutor.setMaxPoolSize(200); taskExecutor.setQueueCapacity(25);
taskExecutor.setKeepAliveSeconds(200);
taskExecutor.setThreadNamePrefix("oKong-"); //
线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略，目前只支持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；默认为后者
taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); //调度器shutdown被调用时等待当前被调度的任务完成
taskExecutor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true); //等待时长
taskExecutor.setAwaitTerminationSeconds(60); taskExecutor.initialize(); return
taskExecutor; }
5、异步回调及超时处理

对于一些业务场景下，需要异步回调的返回值时，就需要使用异步回调来完成了。主要就是通过Future进行异步回调。

修改下异步方法的返回类型，加入Future。
@Async("asyncPoolTaskExecutor") public Future<String> asyncEvent() throws
InterruptedException { //休眠1s Thread.sleep(1000); log.info("异步方法内部线程名称：{}!",
Thread.currentThread().getName()); return new AsyncResult<>("异步方法返回值"); }
其中AsyncResult是Spring提供的一个Future接口的子类。然后通过isDone方法，判断是否已经执行完毕。
@GetMapping("/async") public String doAsync() throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis(); log.info("方法执行开始：{}", start); //调用同步方法
syncService.syncEvent(); long syncTime = System.currentTimeMillis();
log.info("同步方法用时：{}", syncTime - start); //调用异步方法 Future<String> doFutrue =
syncService.asyncEvent(); while(true) { //判断异步任务是否完成 if(doFutrue.isDone()) {
break; } Thread.sleep(100); } long asyncTime = System.currentTimeMillis();
log.info("异步方法用时：{}", asyncTime - syncTime); log.info("方法执行完成：{}!",asyncTime);
return "async!!!"; }
此时，控制台输出：
2018-08-16 23:10:57.021 INFO 9072 --- [nio-8080-exec-1]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 方法执行开始：1534431237020 2018-08-16
23:10:58.025 INFO 9072 --- [nio-8080-exec-1]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 同步方法用时：1005 2018-08-16 23:10:59.037 INFO
9072 --- [ oKong-1] c.l.l.s.chapter21.service.SyncService : 异步方法内部线程名称：oKong-1!
2018-08-16 23:10:59.040 INFO 9072 --- [nio-8080-exec-1]
c.l.l.s.c.controller.AsyncController : 异步方法用时：1015 2018-08-16 23:10:59.040 INFO
9072 --- [nio-8080-exec-1] c.l.l.s.c.controller.AsyncController :
方法执行完成：1534431239040!
所以，当某个业务功能可以同时拆开一起执行时，可利用异步回调机制，可有效的减少程序执行时间，提高效率。
对于一些需要异步回调的函数，不能无期限的等待下去，所以一般上需要设置超时时间，超时后可将线程释放，而不至于一直堵塞而占用资源。

对于Future配置超时，很简单，通过get方法即可，具体如下：
//get方法会一直堵塞，直到等待执行完成才返回 //get(long timeout, TimeUnit unit)
在设置时间类未返回结果，会直接排除异常TimeoutException，messages为null String result =
doFutrue.get(60, TimeUnit.SECONDS);//60s
超时后，会抛出异常TimeoutException类，此时可进行统一异常捕获即可。



总结

异步请求的使用及相关配置的时候，如超时，异常等处理。在剥离一些和业务无关的操作时，我们就可以考虑使用异步调用
进行其他无关业务操作，以此提供业务的处理效率。或者一些业务场景下可拆分出多个方法进行同步执行又互不影响时，也可以考虑使用异步调用方式提供执行效率。

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