@Async注解的使用

　　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。

　　如何在Spring中启用@Async

      基于Java配置的启用方式：

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

基于XML配置文件的启用方式，配置如下：

spring对多线程做了很好的支持.主要有@Async @EnableAsync注解.

 

@Async.直接加在方法上,调用该方法时会自动创建一个线程.线程池默认使用SimpleAsyncTaskExecutor.不重用线程,每次调用都会创建一个新的线程.所以单单使用@Async可能会产生并发问题.需要自定义线程池.使用@Async有以下几个注意事项:

 

1.要异步执行的方法加上@Async

 

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

2.调用异步方法需要配置上注解@EnableAsync.可以在spring入口类加注解,也可以在需要调用异步方法的类上注解也可以直接在配置类加.

 

3.异步方法不能和调用方法放在一个类里面,必须不同类间调用,所以,很显然异步方法都是public.

 

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

 

5.不自定义异步方法的线程池默认使用SimpleAsyncTaskExecutor.SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的线程池，这个类不重用线程，每次调用都会创建一个新的线程。并发大的时候会产生严重的性能问题.

 

6.@Async注解一般用在类的方法上，如果用在类上，那么这个类所有的方法都是异步执行的；

 

7.返回值:需要返回值用AsyncResult或者CompletableFuture

 

8.@Async默认使用Bean Name为executor的线程池。也可以根据Bean Name指定特定线程池.

 

9.线程池:线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。spring中可以写一个线程池的配置类交给spring管理.为了提高项目的鲁棒性,不同业务配置不同线程池.

@Bean
    public Executor asyncServiceExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //ThreadPoolTaskExecutor executor = new VisiableThreadPoolTaskExecutor();
 
        //配置核心线程数,线程池维护线程的最少数量
        executor.setCorePoolSize(5);
 
        //配置最大线程数,线程池维护线程的最大数量
        executor.setMaxPoolSize(5);
 
        //配置队列大小,缓存队列
        executor.setQueueCapacity(99999);
 
        //配置线程池中的线程的名称前缀
        executor.setThreadNamePrefix("async-service-");
 
        // rejection-policy：当pool已经达到max size的时候，如何处理新任务
 
        // CALLER_RUNS：不在新线程中执行任务，而是有调用者所在的线程来执行
 
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
 
        //允许的空闲时间 当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
        //executor.setKeepAliveSeconds(1);
 
        //执行初始化
        executor.initialize();
 
        return executor;
 
    }

@Async配置有返回的的方式：

    @Async
    public Future<String> doTaskAfterTwoSecondWithReturn() throws InterruptedException {
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println("线程名称："+Thread.currentThread().getName());
        long currentTimeMillis1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("task2任务耗时:"+(currentTimeMillis1-currentTimeMillis)+"ms");
        return new AsyncResult<String>("task2执行完毕");
    }

@Async配置没有返回值

    @Async
    public void doTaskAfterThreeSecond() throws InterruptedException {
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        Thread.sleep(3000);
        long currentTimeMillis1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("task1任务耗时:"+(currentTimeMillis1-currentTimeMillis)+"ms");

    }

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。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。

　　### @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。