1. 前言
随着数据量和调用量的增长，用户对应用的性能要求越来越高。另外，在实际的服务中，还存在着这样的场景：系统在组装数据的时候，对于数据的各个部分的获取实际上是没有前后依赖关系的。这些问题都很容易让我们想到将这些同步调用全都改造为异步调用。不过自己实现起来比较麻烦，还容易出错。好在spring已经提供了该问题的解决方案，而且使用起来十分方便。
2.spring异步执行框架的使用方法
2.1 maven 依赖
spring异步执行框架的相关bean包含在spring-context和spring-aop模块中，所以只要引入上述的模块即可。
2.2 开启异步任务支持
spring提供了@enableasync的注解来标注是否启用异步任务支持。使用方式如下:
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@configuration@enableasyncpublic class appconfig {} |
note: @enableasync必须要配合@configuration使用，否则会不生效
2.3 方法标记为异步调用
将同步方法的调用改为异步调用也很简单。对于返回值为void的方法，直接加上@async注解即可。对于有返回值的方法，除了加上上述的注解外，还需要将方法的返回值修改为future类型和将返回值用asyncresult包装起来。如下所示：
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// 无返回值的方法直接加上注解即可。 @asyncpublic void method1() { ...}// 有返回值的方法需要修改返回值。@asyncpublic future<object> method2() { ... return new asyncresult<>(object);} |
2.4 方法调用
对于void的方法，和普通的调用没有任何区别。对于非void的方法，由于返回值是future类型，所以需要用get()方法来获取返回值。如下所示：
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public static void main(string[] args) { service.method1(); future<object> futureresult = service.method2(); object result; try { result = futureresult.get(); } catch (interruptedexception | executionexception e) { ... }} |
3. 原理简介
这块的源码的逻辑还是比较简单的，主要是spring帮我们生成并管理了一个线程池，然后方法调用的时候使用动态代理将方法的执行包装为callable类型并提交到线程池中执行。核心的实现逻辑在asyncexecutioninterceptor类的invoke()方法中。如下所示：
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@overridepublic object invoke(final methodinvocation invocation) throws throwable { class<?> targetclass = (invocation.getthis() != null ? aoputils.gettargetclass(invocation.getthis()) : null); method specificmethod = classutils.getmostspecificmethod(invocation.getmethod(), targetclass); final method userdeclaredmethod = bridgemethodresolver.findbridgedmethod(specificmethod); asynctaskexecutor executor = determineasyncexecutor(userdeclaredmethod); if (executor == null) { throw new illegalstateexception( "no executor specified and no default executor set on asyncexecutioninterceptor either"); } callable<object> task = new callable<object>() { @override public object call() throws exception { try { object result = invocation.proceed(); if (result instanceof future) { return ((future<?>) result).get(); } } catch (executionexception ex) { handleerror(ex.getcause(), userdeclaredmethod, invocation.getarguments()); } catch (throwable ex) { handleerror(ex, userdeclaredmethod, invocation.getarguments()); } return null; } }; return dosubmit(task, executor, invocation.getmethod().getreturntype());} |
4.自定义taskexecutor及异常处理
4.1自定义taskexecutor
spring查找taskexecutor逻辑是：
1. 如果spring context中存在唯一的taskexecutor bean，那么就使用这个bean。
2. 如果1中的bean不存在，那么就会查找是否存在一个beanname为taskexecutor且是java.util.concurrent.executor实例的bean，有则使用这个bean。
3. 如果1、2中的都不存在，那么spring就会直接使用默认的executor，即simpleasynctaskexecutor。
在第2节的实例中，我们直接使用的是spring默认的taskexecutor。但是对于每一个新的任务，simpleaysnctaskexecutor都是直接创建新的线程来执行，所以无法重用线程。具体的执行的代码如下：
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@overridepublic void execute(runnable task, long starttimeout) { assert.notnull(task, "runnable must not be null"); runnable tasktouse = (this.taskdecorator != null ? this.taskdecorator.decorate(task) : task); if (isthrottleactive() && starttimeout > timeout_immediate) { this.concurrencythrottle.beforeaccess(); doexecute(new concurrencythrottlingrunnable(tasktouse)); } else { doexecute(tasktouse); }}protected void doexecute(runnable task) { thread thread = (this.threadfactory != null ? this.threadfactory.newthread(task) : createthread(task)); thread.start();} |
所以我们在使用的时候，最好是使用自定义的taskexecutor。结合上面描述的spring查找taskexecutor的逻辑，最简单的自定义的方法是使用@bean注解。示例如下：
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// threadpooltaskexecutor的配置基本等同于线程池@bean("taskexecutor")public executor getasyncexecutor() { threadpooltaskexecutor taskexecutor = new threadpooltaskexecutor(); taskexecutor.setmaxpoolsize(max_pool_size); taskexecutor.setcorepoolsize(core_pool_size); taskexecutor.setqueuecapacity(core_pool_size * 10); taskexecutor.setthreadnameprefix("wssys-async-task-thread-pool"); taskexecutor.setwaitfortaskstocompleteonshutdown(true); taskexecutor.setawaitterminationseconds(60 * 10); taskexecutor.setrejectedexecutionhandler(new threadpoolexecutor.abortpolicy()); return taskexecutor;} |
另外，spring还提供了一个asyncconfigurer接口，通过实现该接口，除了可以实现自定义executor以外，还可以自定义异常的处理。代码如下：
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@configuration@slf4jpublic class asyncconfig implements asyncconfigurer { private static final int max_pool_size = 50; private static final int core_pool_size = 20; @override @bean("taskexecutor") public executor getasyncexecutor() { threadpooltaskexecutor taskexecutor = new threadpooltaskexecutor(); taskexecutor.setmaxpoolsize(max_pool_size); taskexecutor.setcorepoolsize(core_pool_size); taskexecutor.setqueuecapacity(core_pool_size * 10); taskexecutor.setthreadnameprefix("async-task-thread-pool"); taskexecutor.setwaitfortaskstocompleteonshutdown(true); taskexecutor.setawaitterminationseconds(60 * 10); taskexecutor.setrejectedexecutionhandler(new threadpoolexecutor.abortpolicy()); return taskexecutor; } @override public asyncuncaughtexceptionhandler getasyncuncaughtexceptionhandler() { return (ex, method, params) -> log.error("invoke async method occurs error. method: {}, params: {}", method.getname(), json.tojsonstring(params), ex); }} |
note:
spring还提供了一个asyncconfigurersupport类，该类也实现了asyncconfigurer接口，且方法的返回值都是null，旨在提供一个方便的实现。
当getasyncexecutor()方法返回null的时候，spring会使用默认的处理器（强烈不推荐）。
当getasyncuncaughtexceptionhandler()返回null的时候，spring会使用simpleasyncuncaughtexceptionhandler来处理异常，该类会打印出异常的信息。
所以对该类的使用，最佳的实践是继承该类，并且覆盖实现getasyncexecutor()方法。
4.2 异常处理
spring异步框架对异常的处理如下所示：
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// 所在类：asyncexecutionaspectsupportprotected void handleerror(throwable ex, method method, object... params) throws exception { if (future.class.isassignablefrom(method.getreturntype())) { reflectionutils.rethrowexception(ex); } else { // could not transmit the exception to the caller with default executor try { this.exceptionhandler.handleuncaughtexception(ex, method, params); } catch (throwable ex2) { logger.error("exception handler for async method '" + method.togenericstring() + "' threw unexpected exception itself", ex2); } }} |
从代码来看，如果返回值是future类型，那么直接将异常抛出。如果返回值不是future类型（基本上包含的是所有返回值void类型的方法，因为如果方法有返回值，必须要用future包装起来），那么会调用handleuncaughtexception方法来处理异常。
注意：在handleuncaughtexception()方法中抛出的任何异常，都会被spring catch住，所以没有办法将void的方法再次抛出并传播到上层调用方的！！！
关于spring 这个设计的缘由我的理解是：既然方法的返回值是void，就说明调用方不关心方法执行是否成功，所以也就没有必要去处理方法抛出的异常。如果需要关心异步方法是否成功，那么返回值改为boolean就可以了。
4.4 最佳实践的建议
- @async可以指定方法执行的executor，用法：@async("mytaskexecutor")。推荐指定executor，这样可以避免因为executor配置没有生效而spring使用默认的executor的问题。
- 实现接口asyncconfigurer的时候，方法getasyncexecutor()必须要使用@bean，并指定bean的name。如果不使用@bean，那么该方法返回的executor并不会被spring管理。用java doc api的原话是：is not a fully managed spring bean.（具体含义没有太理解，不过亲测不加这个注解无法正常使用）
- 由于其本质上还是基于代理实现的，所以如果一个类中有a、b两个异步方法，而a中存在对b的调用，那么调用a方法的时候，b方法不会去异步执行的。
- 在异步方法上标注@transactional是无效的。
- future.get()的时候，最好使用get(long timeout, timeunit unit)方法，避免长时间阻塞。
- listenablefuture和completablefuture也是推荐使用的，他们相比future，提供了对异步调用的各个阶段或过程进行介入的能力。
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原文链接：https://juejin.im/post/5c3fe71ff265da61223a966c
