荐 web服务的多线程下异步调用的两种方式@Asynz和WebAsyncTask对象

前言介绍

本文介绍异步线程调用的两种方式：注解实现和WebAsyncTask对象。

项目环境准备

基于spring boot快速搭建的一个项目

线程池准备

线程池的好处就不多说了，不过如果不想创建线程池的话也可以继续下去，直接跳过这步就行。
新建一个配置文件，直接复制下面的就行，具体参数都有写注释，可以根据自己的需要调整。
注解@Configuration就不多说了；
注解@EnableAsync是开启异步，开启异步后才能完美使用@Asynz进行异步调用；
注解 @Bean是将线程池对象交给spring容器管理，在创建WebAsyncTask对象的时候需要传入一个线程池对象，关于WebAsyncTask对象在后面介绍

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.task.TaskExecutor;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * 线程池配置类
 * tasks ：每秒的任务数
 * taskcost：每个任务花费时间，假设为0.1s
 * responsetime：系统允许容忍的最大响应时间，假设为1s
 *
 */
@Configuration
@EnableAsync // 开启异步
public class ThreadPoolConfig {

    /**
     *   每秒需要多少个线程处理?
     */
    private int corePoolSize = 3;

    /**
     * 线程池维护线程的最大数量
     */
    private int maxPoolSize = 3;

    /**
     * 缓存队列
     */
    private int queueCapacity = 10;

    /**
     * 允许的空闲时间
     * 默认为60
     */
    private int keepAlive = 100;

    @Bean
    public TaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 设置核心线程数
        executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
        // 设置最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
        // 设置队列容量
        executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
        // 设置允许的空闲时间（秒）
		// executor.setKeepAliveSeconds(keepAlive);
        // 设置默认线程名称
        executor.setThreadNamePrefix("thread-");
        // 设置拒绝策略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());
        // 等待所有任务结束后再关闭线程池
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        return executor;
    }

}

练习注解@Asynz

1. 创建service接口并实现

接口

/**
 * 线程池测试
 */
public interface AsyncService {

    void executeAsync();
}

实现类
@Async放在方法上表示这个方法要异步调用，放在类上面，表示这个类的所有方法可以异步调用

/**
 1. 线程池测试代码
 */
@Service
public class AsyncServiceImpl implements AsyncService {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AsyncServiceImpl.class);

    @Override
    @Async
    public void executeAsync() {
        logger.info("start executeAsync");
        try {
            Thread.currentThread().sleep(10000);
            System.out.println("当前运行的异步线程名称：" + Thread.currentThread().getName());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        logger.info("end executeAsync");
    }
}

2. 创建一个controller

@RestController
public class ThreadController {

    @Autowired
    private AsyncService asyncService;
    @Autowired
    private TaskExecutor taskExecutor;

    /**
     * 测试 异步注解：@Asynz
     *
     * @return
     */
    @GetMapping("/thread")
    public IResult thread() {
        //调用service层的任务
        asyncService.executeAsync();

        System.out.println("当前运行的处理线程名称：" + Thread.currentThread().getName());
        return JsonResult.success(Thread.currentThread().getName());
    }
}

3. 结果
   调用get请求 （ip+端口）/thread。
   控制台打印接口如图：
   
   代码中将异步线程进行了睡眠，但是接口可以做到秒返回（如果你的项目没有问题的话），说明异步线程处理成功了。当异步线程不需要返回的时候，就可以用这个来做。
   4. 画图比较

在图中，如果任务二与这个请求中其他任务没有关系，那么使用这种异步方式就可以很好的减少请求花费的时间了

练习使用对象WebAsyncTask

1. 在前面的controller中添加一个方法，方法中创建WebAsyncTask对象

	// 引入线程池对象
	@Autowired
    private TaskExecutor taskExecutor;
	 /**
     * 测试 异步任务：WebAsyncTask
     *
     * @return
     */
    @GetMapping("/threadTestWebAsyncTask")
    public  WebAsyncTask<IResult> threadTestWebAsyncTask() {

        WebAsyncTask<IResult> task = new WebAsyncTask<IResult>(1 * 1000L, (ThreadPoolTaskExecutor) taskExecutor, () -> 		   	{ 
            System.err.println("异步线程开始：" + Thread.currentThread().getName());
            Thread.sleep(3 * 1000L);
            System.err.println("异步线程：" + Thread.currentThread().getName());
            return JsonResult.success("task执行完成！");
        });
		// 超时会走这
        task.onTimeout(() -> {
            return JsonResult.error("task执行超时!!!!！");
        });
        // 异常会走这
        task.onError(() -> {
            return JsonResult.error("task执行异常!!!!！");
        });
        // 任务执行完成时调用该方法
        task.onCompletion(() -> {
            System.err.println("task执行完成啦！");
        });

        System.out.println("当前运行的处理线程名称：" + Thread.currentThread().getName());
        return task;
    }

2. WebAsyncTask对象分析
   我们点进WebAsyncTask对象，我们可以看到它提供了集中不同的构造器。
   重点说第四个。
   提供了一个由超时时间，线程池，callable对象创建的构造器。在前面线程池配置的时候我提过，需要将线程池对象交给spring容器管理，所以在这里我们只要用注解@Autowired引入进来就可以了。
   注意：构造方法中传入的线程池对象为AsyncTaskExecutor，而线程池配置中配置的是ThreadPoolTaskExecutor。
   
3. 线程池对象分析
   上一步有同学可能会疑惑AsyncTaskExecutor和ThreadPoolTaskExecutor的关系，这里咱们可以看一下ThreadPoolTaskExecutor的集成关系。不多说，上图：
   这是ThreadPoolTaskExecutor类，有没有觉得AsyncListenableTaskExecutor很眼熟
   我们继续来看一下AsyncListenableTaskExecutor对象，可以看到AsyncListenableTaskExecutor是继承了AsyncTaskExecutor类的
   
   从这两张图我们就可以看出AsyncTaskExecutor和ThreadPoolTaskExecutor的关系了。
   这里再贴上两张图，一个是ThreadPoolTaskExecutor的继承关系，一个是ThreadPoolTaskScheduler的继承关系，这两个对象基本差不多，不过我暂时还没有研究ThreadPoolTaskScheduler对象，所以对这两个对象的了解程度也不高。貌似ThreadPoolTaskScheduler是用来做定时任务的，有了解的可以交流一下哈
   
4. 下班了，不多说了，运行结果同学们可以自己实验一下，这里给个结论
   web服务器中，每个请求会启动一个处理线程，由线程池管理（不是我们前面配置的自定义线程池）。
   在普通的场景下，如果服务器负载不大，并且后端服务也给力，同步调用并没有什么问题。
   但在高并发场景下，请求服务端的线程总数是有限的，如果某个线程一直处于阻塞状态，就会影响系统的吞吐量。所以我们可以在请求进来后，将处理线程释放，让他可以去处理别的请求，而当前请求我们可以交给自定义线程池去处理。

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