深入理解Spring注解@Async解决异步调用问题

序言：Spring中@Async

根据Spring的文档说明，默认采用的是单线程的模式的。所以在Java应用中，绝大多数情况下都是通过同步的方式来实现交互处理的。

那么当多个任务的执行势必会相互影响。例如，如果A任务执行时间比较长，那么B任务必须等到A任务执行完毕后才会启动执行。又如在处理与第三方系统交互的时候，容易造成响应迟缓的情况，之前大部分都是使用多线程来完成此类任务，其实，在spring3.x之后，已经内置了@Async来完美解决这个问题。

1. 何为异步调用？

在解释之前，我们先来看二者的定义：

同步调用：顺序执行，需等待上一个任务执行完毕

就是整个处理过程顺序执行，当各个过程都执行完毕，并返回结果。

异步调用：接收到指令就执行，无需等待

则是只是发送了调用的指令，调用者无需等待被调用的方法完全执行完毕；而是继续执行下面的流程。

例如， 在某个调用中，需要顺序调用A,B,C三个过程方法：
如他们都是同步调用，则需要将他们都顺序执行完毕之后，方算作过程执行完毕；如B为一个异步的调用方法，则在执行完A之后，调用B，并不等待B完成，而是执行开始调用C，待C执行完毕之后，就意味着这个过程执行完毕了。

如图所示：

2. 常规的异步调用处理方式

在Java中，一般在处理类似的场景之时，都是基于创建独立的线程去完成相应的异步调用逻辑，通过主线程和不同的线程之间的执行流程，从而在启动独立的线程之后，主线程继续执行而不会产生停滞等待的情况。或是使用TaskExecutor执行异步线程，参看https://www.jb51.net/article/191512.htm

3. 如何在Spring中启用@Async？

3.0、@Async介绍

在Spring中，基于@Async标注的方法，称之为异步方法；这些方法在执行的时候，将会在独立的线程中被执行，调用者无需等待它的完成，即可继续其他的操作。

3.1、启用@Async注解

3.1.1、基于Java配置的启用方式

@Configuration
@EnableAsync
public class SpringAsyncConfig { ... } 

3.1.2、基于SpringBoot配置的启用方式

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

3.2、使用@Async注解，声明方法为异步调用

3.2.0、在无返回值方法上使用：

在方法上申明为异步调用方法即可

 @Async //标注使用
 public void downloadFile() throws Exception { ... } 

3.2.1、在有返回值方法上使用

@Async
public Future<String> asyncMethodWithReturnType() {
 System.out.println("Execute method asynchronously - " + Thread.currentThread().getName());
 try {
 Thread.sleep(5000);
 return new AsyncResult<String>("hello world !!!!");
 } catch (InterruptedException e) {
 //
 } 

 return null;
}

以上示例可以发现，返回的数据类型为Future类型，其为一个接口。具体的结果类型为AsyncResult,这个是需要注意的地方。

调用返回结果的异步方法示例:

public void testAsyncAnnotationForMethodsWithReturnType()
 throws InterruptedException, ExecutionException {
 System.out.println("Invoking an asynchronous method. " + Thread.currentThread().getName());
 Future<String> future = asyncAnnotationExample.asyncMethodWithReturnType(); 

 while (true) { ///这里使用了循环判断，等待获取结果信息
 if (future.isDone()) { //判断是否执行完毕
 System.out.println("Result from asynchronous process - " + future.get());
 break;
 }
 System.out.println("Continue doing something else. ");
 Thread.sleep(1000);
 }
}

这些获取异步方法的结果信息，是通过不停的检查Future的状态来获取当前的异步方法是否执行完毕来实现的。

4. 基于@Async调用中的异常处理机制

在异步方法中，如果出现异常，对于调用者caller而言，是无法感知的。如果确实需要进行异常处理，则按照如下方法来进行处理：

自定义实现AsyncTaskExecutor的任务执行器
在这里定义处理具体异常的逻辑和方式。

配置由自定义的TaskExecutor替代内置的任务执行器

示例步骤1，自定义的TaskExecutor

public class ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor implements AsyncTaskExecutor {
 private AsyncTaskExecutor executor;
 public ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor(AsyncTaskExecutor executor) {
 this.executor = executor;
 }
 ////用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此
 public void execute(Runnable task) {
 executor.execute(createWrappedRunnable(task));
 }
 public void execute(Runnable task, long startTimeout) {
 /用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此
 executor.execute(createWrappedRunnable(task), startTimeout);
 }
 public Future submit(Runnable task) { return executor.submit(createWrappedRunnable(task));
 //用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此。
 }
 public Future submit(final Callable task) {
 //用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此。
 return executor.submit(createCallable(task));
 } 

 private Callable createCallable(final Callable task) {
 return new Callable() {
 public T call() throws Exception {
  try {
  return task.call();
  } catch (Exception ex) {
  handle(ex);
  throw ex;
  }
  }
 };
 } 

 private Runnable createWrappedRunnable(final Runnable task) {
 return new Runnable() {
 public void run() {
  try {
  task.run();
  } catch (Exception ex) {
  handle(ex);
  }
 }
 };
 }
 private void handle(Exception ex) {
 //具体的异常逻辑处理的地方
 System.err.println("Error during @Async execution: " + ex);
 }
}

分析： 可以发现其是实现了AsyncTaskExecutor, 用独立的线程来执行具体的每个方法操作。在createCallable和createWrapperRunnable中，定义了异常的处理方式和机制。

handle()就是未来我们需要关注的异常处理的地方。
xml配置文件中的内容：

<task:annotation-driven executor="exceptionHandlingTaskExecutor" scheduler="defaultTaskScheduler" />
<bean id="exceptionHandlingTaskExecutor" class="nl.jborsje.blog.examples.ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor">
 <constructor-arg ref="defaultTaskExecutor" />
</bean>
<task:executor id="defaultTaskExecutor" pool-size="5" />
<task:scheduler id="defaultTaskScheduler" pool-size="1" />

也可以使用注解的形式将其配置注册到bean中。

5. @Async调用中的事务处理机制

在@Async标注的方法，同时也使用@Transactional进行标注；在其调用数据库操作之时，将无法产生事务管理的控制，原因就在于其是基于异步处理的操作。

那该如何给这些操作添加事务管理呢？

可以将需要事务管理操作的方法放置到异步方法内部，在内部被调用的方法上添加@Transactional

示例：

方法A， 使用了@Async/@Transactional来标注，但是无法产生事务控制的目的。

方法B， 使用了@Async来标注，B中调用了C、D，C/D分别使用@Transactional做了标注，则可实现事务控制的目的。

6. 参考文章：

[1]、https://www.jb51.net/article/109345.htm
[2]、https://www.jb51.net/article/191512.htm

到此这篇关于深入理解Spring注解@Async解决异步调用问题的文章就介绍到这了,更多相关Spring注解@Async解决异步调用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！