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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@EnableAsyncpublic 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@EnableAsyncpublic 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。
@Servicepublic 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
@Asyncpublic 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:
@Asyncpublic 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@EnableSchedulingpublic 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@Asyncpublic 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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