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代码地址:https://github.com/Snowstorm0/learn-async
1 线程同步和异步
线程同步:A 线程要请求某个资源,但是此资源正在被 B 线程使用中,因为同步机制存在,A 只能等待下去。耗时较长,安全性较高。
线程异步:A 线程要请求某个资源,但是此资源正在被 B 线程使用中,因为没有同步机制存在,A 线程仍然请求的到。
一个进程启动的多个不相干的进程,他们之间的相互关系为异步;同步必须执行到底后才能执行其他操作,异步可同时执行。
多个线程执行的时候需要同步,如果是单线程则不需要同步。
2 异步实例
主方法和被调用的方法必须是不同的类,才能实现多线程。
2.1 启动类
使用@EnableAsync
来开启 SpringBoot 对于异步任务的支持。
Application:
@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
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2.2 线程池
配置类实现接口 AsyncConfigurator,返回一个 ThreadPoolTaskExecutor 线程池对象。
config/AsyncConfig:
@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
// ThredPoolTaskExcutor的处理流程
// 当池子大小小于corePoolSize,就新建线程,并处理请求
// 当池子大小等于corePoolSize,把请求放入workQueue中,池子里的空闲线程就去workQueue中取任务并处理
// 当workQueue放不下任务时,就新建线程入池,并处理请求,如果池子大小撑到了maximumPoolSize,就用RejectedExecutionHandler来做拒绝处理
// 当池子的线程数大于corePoolSize时,多余的线程会等待keepAliveTime长时间,如果无请求可处理就自行销毁
@Override
@Bean
public Executor getAsyncExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
// 核心线程数:线程池创建的时候初始化的线程数
executor.setCorePoolSize(10);
// 最大线程数:线程池最大的线程数,只有缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程
executor.setMaxPoolSize(100);
// 缓冲队列:用来缓冲执行任务的队列
executor.setQueueCapacity(50);
// 线程池关闭:等待所有任务都完成再关闭
executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
// 等待时间:等待5秒后强制停止
executor.setAwaitTerminationSeconds(5);
// 允许空闲时间:超过核心线程之外的线程到达60秒后会被销毁
executor.setKeepAliveSeconds(60);
// 线程名称前缀
executor.setThreadNamePrefix("learn-Async-");
// 初始化线程
executor.initialize();
return executor;
}
@Override
public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
return null;
}
}
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2.3 controller
通过该层调用测试 Async。
@RestController
@RequestMapping("/homepage")
public class AsyncController {
@Autowired
AsyncService asyncTaskService;
@GetMapping("/learnAsync")
public String learnAsync(){
for (int i = 0; i < 10; i++) {
asyncTaskService.executeAsyncTask(i);
}
return "1";
}
}
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2.4 service
通过@Async
注解表明该方法是异步方法,如果注解在类上,那表明这个类里面的所有方法都是异步的。
@Service
public class AsyncService {
private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(com.spring.boot.service.AsyncService.class);
@Async // 表明该方法是异步方法。如果注解在类上,那表明类里面的所有方法都是异步
public void executeAsyncTask(int i) {
logger.info("\t 完成任务" + i);
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + " 执行异步任务:" + i);
}
}
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2.5 输出
3 Future 类
修改 service 层,分别使用同步调用、异步调用无返回、异步调用使用 Future 返回。
3.1 同步调用
public long subBySync() throws Exception {
long start = System.currentTimeMillis();
long sum = 0;
long end = System.currentTimeMillis();
sum = end - start;
return sum;
}
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3.2 异步调用无返回
@Async
public void subByVoid() throws Exception {
long start = System.currentTimeMillis();
long sum = 0;
long end = System.currentTimeMillis();
sum = end - start;
}
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3.3 异步调用 Future 返回
controller:
Future<Long> task = asyncTaskService.subByAsync();
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service:
@Async
public Future<Long> subByAsync() throws Exception {
long start = System.currentTimeMillis();
long sum = 0;
long end = System.currentTimeMillis();
sum = end - start;
return new AsyncResult<>(sum);
}
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4 CompletableFuture 类
若使用 Future 出现报错:
无法判断 org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult<>的类型参数
不存在类型变量 V 的实例,使 org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult 符合 XXX
可以使用 CompletableFuture 类:
@Asyncpublic
CompletableFuture<Map<String, Object>> subByAsyncMap() throws Exception {
Map<String, Object> res = new HashMap<>();
return CompletableFuture.completedFuture(res);
}
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5 线程关闭
当线程数量超过核心线程数量之后,运行完毕的旧的线程会被关闭。
可以通过定时任务测试。
batch/ScheduledTaskService:
@Component
@EnableScheduling
public class ScheduledTaskService {
@Autowired
AsyncService asyncService;
@Scheduled(cron = "1/1 * * * * ? ") //1s一次
public void learnCron(){
asyncService.learnScheduledAsync();
}
}
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在 AsyncService 添加方法:
// 使用定时任务调用此方法创建线程
@Async
public void learnScheduledAsync(){
Long timeLong = System.currentTimeMillis();
SimpleDateFormat timeFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); //设置格式
String timeString = timeFormat.format(timeLong);
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName());
System.out.println("timeString:" + timeString + "\n");
}
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在异步配置(AsyncConfig)中已设置核心线程数为 10:
// 核心线程数:线程池创建的时候初始化的线程数
executor.setCorePoolSize(10);
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运行可以观察输出,线程数达到 10 后会再一次从 1 开始。
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