Spring Boot中使用@Async實現異步調用
什么是“異步調用”？
“異步調用”對應的是“同步調用”， 同步調用 指程序按照定義順序依次執行，每一行程序都必須等待上一行程序執行完成之后才能執行； 異步調用 指程序在順序執行時，不等待異步調用的語句返回結果就執行后面的程序。
同步調用
下面通過一個簡單示例來直觀的理解什么是同步調用：
- 定義Task類，創建三個處理函數分別模擬三個執行任務的操作，操作消耗時間隨機取（10秒內）
@Component
public class Task {
public static Random random =new Random();
public void doTaskOne() throws Exception {
System.out.println("開始做任務一");
long start = System.currentTimeMillis();
Thread.sleep(random.nextInt(10000));
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("完成任務一，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
}
public void doTaskTwo() throws Exception {
System.out.println("開始做任務二");
long start = System.currentTimeMillis();
Thread.sleep(random.nextInt(10000));
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("完成任務二，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
}
public void doTaskThree() throws Exception {
System.out.println("開始做任務三");
long start = System.currentTimeMillis();
Thread.sleep(random.nextInt(10000));
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("完成任務三，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
}
}
</code></pre>
- 在單元測試用例中，注入Task對象，并在測試用例中執行 doTaskOne 、 doTaskTwo 、 doTaskThree 三個函數。
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringApplicationConfiguration(classes = Application.class)
public class ApplicationTests {
@Autowired
private Task task;
@Test
public void test() throws Exception {
task.doTaskOne();
task.doTaskTwo();
task.doTaskThree();
}
}
</code></pre>
- 執行單元測試，可以看到類似如下輸出：
開始做任務一
完成任務一，耗時：4256毫秒
開始做任務二
完成任務二，耗時：4957毫秒
開始做任務三
完成任務三，耗時：7173毫秒
任務一、任務二、任務三順序的執行完了，換言之 doTaskOne 、 doTaskTwo 、 doTaskThree 三個函數順序的執行完成。
異步調用
上述的同步調用雖然順利的執行完了三個任務，但是可以看到執行時間比較長，若這三個任務本身之間不存在依賴關系，可以并發執行的話，同步調用在執行效率方面就比較差，可以考慮通過異步調用的方式來并發執行。
在Spring Boot中，我們只需要通過使用 @Async 注解就能簡單的將原來的同步函數變為異步函數，Task類改在為如下模式：
@Component
public class Task {
@Async
public void doTaskOne() throws Exception {
// 同上內容，省略
}
@Async
public void doTaskTwo() throws Exception {
// 同上內容，省略
}
@Async
public void doTaskThree() throws Exception {
// 同上內容，省略
}
}
</code></pre>
為了讓@Async注解能夠生效，還需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync，如下所示：
@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
</code></pre>
此時可以反復執行單元測試，您可能會遇到各種不同的結果，比如：
- 沒有任何任務相關的輸出
- 有部分任務相關的輸出
- 亂序的任務相關的輸出
原因是目前 doTaskOne 、 doTaskTwo 、 doTaskThree 三個函數的時候已經是異步執行了。主程序在異步調用之后，主程序并不會理會這三個函數是否執行完成了，由于沒有其他需要執行的內容，所以程序就自動結束了，導致了不完整或是沒有輸出任務相關內容的情況。
注： @Async所修飾的函數不要定義為static類型，這樣異步調用不會生效
異步回調
為了讓 doTaskOne 、 doTaskTwo 、 doTaskThree 能正常結束，假設我們需要統計一下三個任務并發執行共耗時多少，這就需要等到上述三個函數都完成調動之后記錄時間，并計算結果。
那么我們如何判斷上述三個異步調用是否已經執行完成呢？我們需要使用 Future<T> 來返回異步調用的結果，就像如下方式改造 doTaskOne 函數：
@Async
public Future<String> doTaskOne() throws Exception {
System.out.println("開始做任務一");
long start = System.currentTimeMillis();
Thread.sleep(random.nextInt(10000));
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("完成任務一，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
return new AsyncResult<>("任務一完成");
}
按照如上方式改造一下其他兩個異步函數之后，下面我們改造一下測試用例，讓測試在等待完成三個異步調用之后來做一些其他事情。
@Test
public void test() throws Exception {
long start = System.currentTimeMillis();
Future<String> task1 = task.doTaskOne();
Future<String> task2 = task.doTaskTwo();
Future<String> task3 = task.doTaskThree();
while(true) {
if(task1.isDone() && task2.isDone() && task3.isDone()) {
// 三個任務都調用完成，退出循環等待
break;
}
Thread.sleep(1000);
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("任務全部完成，總耗時：" + (end - start) + "毫秒");
}
</code></pre>
看看我們做了哪些改變：
- 在測試用例一開始記錄開始時間
- 在調用三個異步函數的時候，返回 Future<String> 類型的結果對象
- 在調用完三個異步函數之后，開啟一個循環，根據返回的 Future<String> 對象來判斷三個異步函數是否都結束了。若都結束，就結束循環；若沒有都結束，就等1秒后再判斷。
- 跳出循環之后，根據結束時間 - 開始時間，計算出三個任務并發執行的總耗時。
執行一下上述的單元測試，可以看到如下結果：
開始做任務一
開始做任務二
開始做任務三
完成任務三，耗時：37毫秒
完成任務二，耗時：3661毫秒
完成任務一，耗時：7149毫秒
任務全部完成，總耗時：8025毫秒
可以看到，通過異步調用，讓任務一、二、三并發執行，有效的減少了程序的總運行時間。
via： http://blog.didispace.com/springbootasync/