Java——异步调用

一、通过创建新线程

异步调用的本质，其实是通过开启一个新的线程来执行。如以下例子：

public static void main(String[] args) throws Exception{
    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());

    new Thread(() -> {
        System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
        try{
            Thread.sleep(5000);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
    }).start();

    Thread.sleep(2000);
    System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
}

数据结果如下所示：

主线程 =====> 开始 =====> 1627893837146
异步线程 =====> 开始 =====> 1627893837200
主线程 =====> 结束 =====> 1627893839205
异步线程 =====> 结束 =====> 1627893842212

二、通过线程池

因为异步任务的实现本质的由新线程来执行任务，所以通过线程池的也可以实现异步执行。写法同我们利用线程池开启多线程一样。

但由于我们的目的不是执行多线程，而是异步执行任务，所以一般需要另外一个线程就够了。

因此区别于执行多线程任务的我们常用的newFixedThreadPool，在执行异步任务时，我们用newSingleThreadExecutor 来创建一个单个线程的线程池。

public static void main(String[] args) throws Exception{
    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    executorService.submit(()->{
        System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
        try{
            Thread.sleep(5000);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
    });
    executorService.shutdown(); // 回收线程池

    Thread.sleep(2000);
    System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
}

执行结果如下：

主线程 =====> 开始 =====> 1627895467578
异步线程 =====> 开始 =====> 1627895467635
主线程 =====> 结束 =====> 1627895469644
异步线程 =====> 结束 =====> 1627895472649

三、通过@Async注解

SpringBoot项目有一个的很重要的特点就是的注解化。如果你的项目是SpringBoot，那就又多了一种选择——@Async注解。

使用起来也非常简单，将要异步执行的代码封装成一个方法，然后用@Async注解该方法，然后在主方法中直接调用就行。

@Test
public void mainThread() throws Exception{
    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
    collectionBill.asyncThread();
    Thread.sleep(2000);
    System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());

    Thread.sleep(4000); // 用于防止jvm停止，导致异步线程中断
}

@Async
public void asyncThread(){
    System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
    try{
        Thread.sleep(5000);
    }catch (InterruptedException e){
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
}

执行结果如下：

主线程 =====> 开始 =====> 1627897539948
异步线程 =====> 开始 =====> 1627897539956
主线程 =====> 结束 =====> 1627897541965
异步线程 =====> 结束 =====> 1627897544966

有以下两点需要注意：

1. 类似@Tranctional注解，@Async注解的方法与调用方法不能在同一个类中，否则不生效
2. JUnit框架的设计不考虑多线程场景，所以主线程退出后，子线程也会跟着立即退出，所以可以在后面加多线程休眠时间来观察异步线程的执行情况

四、通过CompletableFuture

CompletableFuture是JDK1.8的新特性，是对Future的扩展。CompletableFuture实现了CompletionStage接口和Future接口，增加了异步回调、流式处理、多个Future组合处理的能力。

实现代码如下：

public static void main(String[] args) throws Exception{
    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    CompletableFuture.runAsync(() ->{
        System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
        try{
            Thread.sleep(5000);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
    },executorService);
    executorService.shutdown(); // 回收线程池

    Thread.sleep(2000);
    System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
}

同样可以实现类似的结果如下：

主线程 =====> 开始 =====> 1627898354914
异步线程 =====> 开始 =====> 1627898354977
主线程 =====> 结束 =====> 1627898356980
异步线程 =====> 结束 =====> 1627898359979

五、通过MQ

通过消息队列中间件实现异步处理，也是很常见的一种方式，比如：RabbitMQ、RocketMQ等，这里就不举例了。

六、通过事件处理机制

我们项目中，某些场景下使用的是Google的 EventBus。EventBus 是 Google.Guava 的事件处理机制，是观察者模式（生产/消费模型）的一种实现。

类似的还有Spring的Event。

EventBus 优点：

• 相比 Observer 编程简单方便
• 通过自定义参数可实现同步、异步操作以及异常处理
• 单进程使用，无网络影响

EventBus 缺点：

• 只能单进程使用
• 项目异常重启或者退出不保证消息持久化

如果需要分布式使用还是需要使用 MQ。

具体实现请参考：https://juejin.cn/post/6864940197269667853