详解springboot通过Async注解实现异步任务及回调的方法

目录

• 前言
• 什么是异步调用？
• 1. 环境准备
• 2. 同步调用
• 3. 异步调用
• 4. 异步回调

前言

什么是异步调用？

异步调用是相对于同步调用而言的，同步调用是指程序按预定顺序一步步执行，每一步必须等到上一步执行完后才能执行，异步调用则无需等待上一步程序执行完即可执行。异步调用可以减少程序执行时间。

1. 环境准备

在 Spring Boot 入口类上配置 @EnableAsync 注解开启异步处理。
创建任务抽象类 AbstractTask，并实现三个任务方法 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()。

public abstract class AbstractTask {
    private static Random random = new Random();
    public void doTaskOne() throws Exception {
        System.out.println("开始做任务一");
        long start = currentTimeMillis();
        sleep(random.nextInt(10000));
        long end = currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒");
    }
    public void doTaskTwo() throws Exception {
        System.out.println("开始做任务二");
        long start = currentTimeMillis();
        sleep(random.nextInt(10000));
        long end = currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任务二，耗时：" + (end - start) + "毫秒");
    }
    public void doTaskThree() throws Exception {
        System.out.println("开始做任务三");
        long start = currentTimeMillis();
        sleep(random.nextInt(10000));
        long end = currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任务三，耗时：" + (end - start) + "毫秒");
    }
}

2. 同步调用

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）。

@Component
public class SyncTask extends AbstractTask {
}

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

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class TaskTest {
    @Autowired
    private SyncTask task;
    @Test
    public void testSyncTasks() throws Exception {
        task.doTaskOne();
        task.doTaskTwo();
        task.doTaskThree();
    }
}

执行单元测试，可以看到类似如下输出：

开始做任务一
完成任务一，耗时：6720毫秒
开始做任务二
完成任务二，耗时：6604毫秒
开始做任务三
完成任务三，耗时：9448毫秒

任务一、任务二、任务三顺序的执行完了，换言之 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 三个方法按调用顺序的先后执行完成。

3. 异步调用

上述的 同步调用 虽然顺利的执行完了三个任务，但是可以看到 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。

• 在Application启动类上面加上@EnableAsync
• 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。

@Component
public class AsyncTask extends AbstractTask {
    @Async
    public void doTaskOne() throws Exception {
        super.doTaskOne();
    }
    @Async
    public void doTaskTwo() throws Exception {
        super.doTaskTwo();
    }
    @Async
    public void doTaskThree() throws Exception {
        super.doTaskThree();
    }
}

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。

@Autowired
private AsyncTask asyncTask;
@Test
public void testAsyncTasks() throws Exception {
    asyncTask.doTaskOne();
    asyncTask.doTaskTwo();
    asyncTask.doTaskThree();
}

执行单元测试，可以看到类似如下输出：

开始做任务三
开始做任务一
开始做任务二

如果反复执行单元测试，可能会遇到各种不同的结果，比如：

• 没有任何任务相关的输出
• 有部分任务相关的输出
• 乱序的任务相关的输出

原因是目前 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 这三个方法已经 异步并发执行 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，导致了任务 不完整 或是 没有输出 相关内容的情况。

注意：@Async所修饰的函数不要定义为static类型，这样异步调用不会生效。

4. 异步回调

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 Future<T> 来返回 异步调用 的 结果。

• 创建 AsyncCallBackTask 类，声明 doTaskOneCallback()，doTaskTwoCallback()，doTaskThreeCallback() 三个方法，对原有的三个方法进行包装。

@Component
public class AsyncCallBackTask extends AbstractTask {
    @Async
    public Future<String> doTaskOneCallback() throws Exception {
        super.doTaskOne();
        return new AsyncResult<>("任务一完成");
    }
    @Async
    public Future<String> doTaskTwoCallback() throws Exception {
        super.doTaskTwo();
        return new AsyncResult<>("任务二完成");
    }
    @Async
    public Future<String> doTaskThreeCallback() throws Exception {
        super.doTaskThree();
        return new AsyncResult<>("任务三完成");
    }
}

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。

@Autowired
private AsyncCallBackTask asyncCallBackTask;
@Test
public void testAsyncCallbackTask() throws Exception {
    long start = currentTimeMillis();
    Future<String> task1 = asyncCallBackTask.doTaskOneCallback();
    Future<String> task2 = asyncCallBackTask.doTaskTwoCallback();
    Future<String> task3 = asyncCallBackTask.doTaskThreeCallback();
    // 三个任务都调用完成，退出循环等待
    while (!task1.isDone() || !task2.isDone() || !task3.isDone()) {
        sleep(1000);
    }
    long end = currentTimeMillis();
    System.out.println("任务全部完成，总耗时：" + (end - start) + "毫秒");
}

看看都做了哪些改变：

• 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：

开始做任务三
开始做任务一
开始做任务二
完成任务二，耗时：2572毫秒
完成任务一，耗时：7333毫秒
完成任务三，耗时：7647毫秒
任务全部完成，总耗时：8013毫秒

到此这篇关于springboot通过Async注解实现异步任务及回调的文章就介绍到这了,更多相关springboot Async注解异步任务内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！