Spring @Async之三：Spring @Async使用方法总结

引言： 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；但是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spring 3.x之后，就已经内置了@Async来完美解决这个问题，本文将完成介绍@Async的用法。

1.  何为异步调用？

    在解释异步调用之前，我们先来看同步调用的定义；同步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。

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。

3. @Async介绍

   在Spring中，基于@Async标注的方法，称之为异步方法；这些方法将在执行的时候，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。

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，会报如下错误：

从异常信息JedisConnectionException: Could not get a resource from the pool来看，我们很容易的可以想到，在应用关闭的时候异步任务还在执行，由于Redis连接池先销毁了，导致异步任务中要访问Redis的操作就报了上面的错。所以，我们得出结论，上面的实现方式在应用关闭的时候是不优雅的，那么我们要怎么做呢？如下设置：
executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
executor.setAwaitTerminationSeconds(60);

如何在Spring中启用@Async

1、基于Java配置的启用方式：

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

springboot中的配置是：

@EnableSwagger2
@EnableAsync
@EnableTransactionManagement
public class SettlementApplication {

    public static void main(String[] args) {
        
        SpringApplication.run(SettlementApplication.class, args);
    }
    
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
    
}

2、基于XML配置文件的启用方式，配置如下：

<task:executor id="myexecutor" pool-size="5"  />  
<task:annotation-driven executor="myexecutor"/>  

 以上就是两种定义的方式。

4. 基于@Async无返回值调用

    示例如下：

@Async  //标注使用  
public void asyncMethodWithVoidReturnType() {  
    System.out.println("Execute method asynchronously. "  
      + Thread.currentThread().getName());  
}  

  使用的方式非常简单，一个标注即可解决所有的问题。

5. 基于@Async返回值的调用

   示例如下：

@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);  
    }  
}  

  分析： 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。

6. 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。

看一个示例：

A、异步方法类：

/**
 * @author duanxz
 * 2018年8月2日 下午4:36:49
 */
@Component
public class AsyncServiceTest {

    @Async
    public void test() {
        System.out.println("AsyncServiceTest.test()");
        throw new IllegalArgumentException("sssssssssssssssssss");
    }
}

B、业务调用类

        //...
        test.test();
        System.out.println("channelUploadFileList()" + LocalDateTime.now());
        MLogModel model = new MLogModel();
       //...

看结果：

如果确实需要进行异常处理，则按照如下方法来进行处理：

    1.  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。

    2.  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。

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" />  

分析： 这里的配置使用自定义的taskExecutor来替代缺省的TaskExecutor。

或者（先看看Aysnc的源码）：

public interface AsyncConfigurer {  
    Executor getAsyncExecutor();  
    AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler();  
} 

AsyncConfigurerSupport是AsyncConfigurer接口的实现但里边什么也没做。

public class AsyncConfigurerSupport implements AsyncConfigurer {

    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        return null;
    }

    @Override
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
        return null;
    }

}

@Configuration  
@EnableAsync  
class SpringAsyncConfigurer extends AsyncConfigurerSupport {  
  
    @Bean  
    public ThreadPoolTaskExecutor asyncExecutor() {  
        ThreadPoolTaskExecutor threadPool = new ThreadPoolTaskExecutor();  
        threadPool.setCorePoolSize(3);  
        threadPool.setMaxPoolSize(3);  
        threadPool.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);  
        threadPool.setAwaitTerminationSeconds(60 * 15);  
        return threadPool;  
    }  
  
    @Override  
    public Executor getAsyncExecutor() {  
        return asyncExecutor;  
    }  
} 

可以自己实现AsyncConfigurer接口处理异常。

    @Configuration  
    @EnableAsync  
    public class SpringAsyncConfigurer implements AsyncConfigurer {  
           
        @Override  
        public Executor getAsyncExecutor() {  
            return new ThreadPoolTaskExecutor();  
        }  
      
        @Override  
        public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {  
            return new CustomAsyncExceptionHandler();  
        }  
      
    }  

异常处理类：

    public class CustomAsyncExceptionHandler implements AsyncUncaughtExceptionHandler {  
       
        @Override  
        public void handleUncaughtException(Throwable throwable, Method method, Object... obj) {  
            System.out.println("Exception message - " + throwable.getMessage());  
            System.out.println("Method name - " + method.getName());  
            for (Object param : obj) {  
                System.out.println("Parameter value - " + param);  
            }  
        }  
           
    }  

7. @Async调用中的事务处理机制

    在@Async标注的方法，同时也适用了@Transactional进行了标注；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.

    例如：  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。

8. 异步线程池的定义

8.1、一个线程池

    @Configuration  
    @EnableAsync  
    public class SpringAsyncConfig {  
        @Bean  
        public AsyncTaskExecutor taskExecutor() {  
            ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();  
            executor.setMaxPoolSize(10);  
            return executor;  
        }  
    }  

8.2、多个线程池

    @Configuration  
    @EnableAsync  
    public class SpringAsyncConfig {  
           
        @Bean(name = "threadPoolTaskExecutor1")  
        public Executor threadPoolTaskExecutor() {  
            return new ThreadPoolTaskExecutor();  
        }  
           
        @Bean(name = "threadPoolTaskExecutor2")  
        public Executor threadPoolTaskExecutor() {  
            return new ThreadPoolTaskExecutor();  
        }  
      
    }  

调用

@Async("threadPoolTaskExecutor1")  
public void asyncMethodWithConfiguredExecutor() {  
    System.out.println("Execute method with configured executor - "  
      + Thread.currentThread().getName());  
}

9. 总结

     通过以上的描述，应该对@Async使用的方法和注意事项了。

转自：Spring中@Async用法总结