spring boot:使用async异步线程池发送注册邮件(spring boot 2.3.1)

一，为什么要使用async异步线程池?

1，在生产环境中，有一些需要延时处理的业务场景：

例如：发送电子邮件，

给手机发短信验证码

大数据量的查询统计

远程抓取数据等

这些场景占用时间较长，而用户又没有必须立刻得到返回数据的需求，

我们如果让用户占用到服务器的连接长时间等待也没有必要，

这时异步处理是优先选择。

2，使用线程池的好处？

     第一，提高资源利用率:可以重复利用已经创建了的线程

     第二，提高响应速度:如果有线程处于等待分配任务状态时，则任务到来时无需创建线程就能被执行

     第三，具有可管理性：线程池能减少创建和销毁线程带来的系统开销

说明：刘宏缔的架构森林是一个专注架构的博客，地址：https://www.cnblogs.com/architectforest

         对应的源码可以访问这里获取： https://github.com/liuhongdi/

说明：作者:刘宏缔 邮箱: 371125307@qq.com

二，演示项目的相关信息

1,项目地址:

https://github.com/liuhongdi/asyncmail

2,项目的说明：

regmail:演示异步发送一封注册成功的邮件

sleep:同步执行sleep1秒

asyncsleep:演示异步执行十个各sleep1秒的线程

3，项目的结构，如图:

三，演示项目的配置文件说明：

1,pom.xml

        <!--mail begin-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId>
        </dependency>
        <!--mail   end-->

        <!--thymeleaf begin-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
        <!--thymeleaf   end-->

引入mail和thymeleaf两个依赖，其中thymeleaf是作为html格式邮件内容的模板

2,application.properties

spring.mail.host=smtp.163.com
spring.mail.username=demouser@163.com
spring.mail.password=demopassword
spring.mail.default-encoding=UTF-8
spring.mail.protocol=smtps
spring.mail.port=465
spring.mail.properties.mail.smtp.auth=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.enable=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.required=true

说明：此处注意：如果是在阿里云ecs上运行，

不要使用25的smtp端口，要使用带ssl的smtps，端口是465

另外：这里配置的password,是邮箱的授权码，不是登录密码，

有疑问可以参见这一篇：

https://www.cnblogs.com/architectforest/p/12924395.html

四，java代码说明：

1,AsyncConfig.java

//线程池的配置
@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {

    @Bean(name = "taskExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 设置核心线程数，它是可以同时被执行的线程数量
        executor.setCorePoolSize(5);
        // 设置最大线程数,缓冲队列满了之后会申请超过核心线程数的线程
        executor.setMaxPoolSize(10);
        // 设置缓冲队列容量,
        executor.setQueueCapacity(20);
        // 设置线程生存时间（秒）,当超过了核心线程出之外的线程在生存时间到达之后会被销毁
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        // 设置线程名称前缀
        executor.setThreadNamePrefix("threadpool-");
        // 设置拒绝策略
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        // 等待所有任务结束后再关闭线程池
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        //初始化
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

说明：线程池的配置文件，

这个有个问题：核心线程数设置为多少为宜？

设N为cpu的核心数量，则

如果是CPU密集型应用，则线程池大小设置为N+1

如果是IO密集型应用，则线程池大小设置为2N+1

这个是常用的一个设置参考，具体是否适用自己的业务还要在生产环境中观察

但可以确认的是：线程数不是越多越好，因为所在机器上的cpu等硬件并没有变化，

异步也只是提高吞吐量，并不能加快任务的执行

2,MailUtil.java

@Component
public class MailUtil {

    @Resource
    private JavaMailSender javaMailSender;

    @Resource
    TemplateEngine templateEngine;

    //发送html内容的邮件,使用thymeleaf渲染页面
    public void sendHtmlMail(String from, String[] to, String[] cc, String[] bcc, String subject, String templateName, HashMap<String,String> content) throws MessagingException {
        MimeMessage mimeMessage = javaMailSender.createMimeMessage();
        MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(mimeMessage, true);
        helper.setSubject(subject);
        helper.setFrom(from);
        helper.setTo(to);
        //抄送,收到邮件用户可以看到其他收件人
        if (cc != null && cc.length > 0) {
            helper.setCc(cc);
        }
        //密送 收到邮件用户看不到其他收件人
        if (bcc != null && bcc.length > 0) {
            helper.setBcc(bcc);
        }
        helper.setSentDate(new Date());
        //生成邮件模板上的内容
        Context context = new Context();
        if (content != null && content.size() > 0) {
            for (String key : content.keySet()) {
                context.setVariable(key, content.get(key));
            }
        }
        String process = templateEngine.process(templateName, context);
        helper.setText(process,true);
        javaMailSender.send(mimeMessage);
    }
}

说明：功能是发送html内容的邮件,所以用到了templateEngine

3，邮件内容:regmail.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>您好，注册成功! 以下是您在本网站的注册信息：</h1>
<table border="1">
    <tr>
        <td>用户名</td>
        <td th:text="${username}">${username}</td>
    </tr>
    <tr>
        <td>昵称</td>
        <td th:text="${nickname}">${nickname}</td>
    </tr>
    <tr>
        <td>ID</td>
        <td th:text="${id}">${id}</td>
    </tr>
</table>
<div style="color: #ff1a0e">本站网址:http://springio.com</div>
</body>
</html>

4,MailServiceImpl.java

@Service
public class MailServiceImpl  implements MailService {

    @Resource
    private MailUtil mailUtil;

    //异步发送html格式的邮件
    @Async
    @Override
    public void sendHtmlMail() {
        String from = "demouser@163.com";
        String[] to = {"371125307@qq.com"};
        String subject = "恭喜您成功注册老刘代码库网站";
        HashMap<String,String> content= new HashMap<String,String>();
        content.put("username","laoliu");
        content.put("nickname","老刘");
        content.put("id","0000001");
        String templateName= "mail/regmail.html";
        try {
            mailUtil.sendHtmlMail(from, to, null, null, subject, templateName, content);
        } catch (MessagingException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("邮件发送出错");
        }
    }
}

功能：生成邮件的内容，注意这里指定的模板文件和模板上的变量

5,SlowServiceImpl.java

@Service
public class SlowServiceImpl implements SlowService {

    private static Logger log= LoggerFactory.getLogger(SlowServiceImpl.class);

    //sleep 1秒
    @Override
    public void sleepawhile(){
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        log.info("function sleep begin");
        try {
            Thread.sleep(1000);    //延时1秒
        }
        catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        log.info("function sleep   end");
    }

    //sleep 1秒，异步执行，并返回一个统计用的字串
    @Async
    @Override
    public Future<String> asyncsleepawhile(int i){
        log.info("async function sleep begin");
        String start=TimeUtil.getMilliTimeNow();
        try {
            Thread.sleep(1000);    //延时1秒
        }
        catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        log.info("async function sleep   end");
        String end=TimeUtil.getMilliTimeNow();
        return new AsyncResult<>(String.format("第{%s}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:%s,结束时间:%s", i,start,end));
    }
}

仅供演示用，两个方法：一个同步sleep,一个异步sleep

6，HomeController.java

@RequestMapping("/home")
@Controller
public class HomeController {

    private static Logger log= LoggerFactory.getLogger(HomeController.class);

    @Resource
    private MailService mailService;

    @Resource
    private SlowService slowService;

    //异步发送一封注册成功的邮件
    @GetMapping("/regmail")
    @ResponseBody
    public String regMail(ModelMap modelMap) {
        mailService.sendHtmlMail();
        return "mail sended";
    }

    //同步sleep1秒
    @GetMapping("/sleep")
    @ResponseBody
    public String sleep() {
        System.out.println(TimeUtil.getMilliTimeNow()+" controller begin");
        slowService.sleepawhile();
        System.out.println(TimeUtil.getMilliTimeNow()+" controller   end");
        return "mail sended";
    }

    //异步执行sleep1秒10次
    @GetMapping("/asyncsleep")
    @ResponseBody
    public Map<String, Object> asyncsleep() throws ExecutionException, InterruptedException {

        long start = System.currentTimeMillis();
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        List<Future<String>> futures = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Future<String> future = slowService.asyncsleepawhile(i);
            futures.add(future);
        }
        List<String> response = new ArrayList<>();
        for (Future future : futures) {
            String string = (String) future.get();
            response.add(string);
        }
        map.put("data", response);
        map.put("消耗时间", String.format("任务执行成功,耗时{%s}毫秒", System.currentTimeMillis() - start));
        return map;
    }
}

五，效果测试:

1,发送注册邮件：

访问：

http://127.0.0.1:8080/home/regmail

收到邮件:

2,测试异步线程池:

访问:

http://127.0.0.1:8080/home/asyncsleep

查看输出:

{"data":["第{0}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:10.937,结束时间:2020-07-27 17:10:11.941",
"第{1}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:10.937,结束时间:2020-07-27 17:10:11.945",
"第{2}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:10.939,结束时间:2020-07-27 17:10:11.940",
"第{3}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:10.938,结束时间:2020-07-27 17:10:11.940",
"第{4}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:10.939,结束时间:2020-07-27 17:10:11.941",
"第{5}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:11.943,结束时间:2020-07-27 17:10:12.944",
"第{6}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:11.944,结束时间:2020-07-27 17:10:12.944",
"第{7}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:11.944,结束时间:2020-07-27 17:10:12.945",
"第{8}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:11.945,结束时间:2020-07-27 17:10:12.946",
"第{9}个异步调用asyncsleepawhile方法:开始时间:2020-07-27 17:10:11.946,结束时间:2020-07-27 17:10:12.946"],
"消耗时间":"任务执行成功,耗时{2023}毫秒"}

这里大家注意思考一下，每个线程sleep了一秒，

我们启用了10个线程，为什么用的时间是2秒?

原因在于我们对线程池中核心线程数量的设置：可以并发执行5个线程，

所以10个线程共执行了两次，每次5个，每次都是1秒，两次用时2秒

六，查看spring boot版本:

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 /\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _    
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ / _` |    
 \/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
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 :: Spring Boot ::        (v2.3.1.RELEASE)