SpringBoot 之併發編程學習

如果一個項目總用單線程來跑，難免會遇到一些性能問題，所以再開發中，我們應該儘量適量的使用多線程（在保證線程安全的情況下）。

本教程大概目錄：

1. 模擬單線程情節
2. 用Callable實現 併發編程
3. 用DeferedResult實現異步處理

模擬單線程情節

/**
 * Created by Fant.J.
 */
@RestController
@Slf4j
public class AsyncController {

    /**
     * 單線程測試
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @RequestMapping("/order")
    public String order() throws InterruptedException {
        log.info("主線程開始");
        Thread.sleep(1000);
        log.info("主線程返回");
        return "success";
    }
}

我們把線程休息一秒當作模擬處理業務所花費的時間。很明顯能看出來，這是個單線程。

nio-8080-exec-1表示主線程的線程1。

用Callable實現 併發編程

    /**
     * 用Callable實現異步
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @RequestMapping("/orderAsync")
    public Callable orderAsync() throws InterruptedException {
        log.info("主線程開始");
        Callable result = new Callable() {
            @Override
            public Object call() throws Exception {
                log.info("副線程開始");
                Thread.sleep(1000);
                log.info("副線程返回");
                return "success";
            }
        };
        log.info("主線程返回");
        return result;
    }

我們可以看到，主線程的開始和返回（結束處理）是首先執行的，然後副線程才執行真正的業務處理。說明主線程在這裏的作用是調用(喚醒)子線程，子線程處理完會返回一個Object對象，然後返回給用戶。

這樣雖然實現了併發處理，但是有一個問題，就是主線程和副線程沒有做到完全分離，畢竟是一個嵌套進去的副線程。

所以爲了優化我們的實現，我在這裏模擬 消息中間件 來實現主線程副線程的完全分離。

用DeferedResult實現異步處理

因爲本章主要講的是併發編程原理，所以這裏我們不用現成的消息隊列來搞，我們模擬一個消息隊列來處理。

MockQueue .java

/**
 * 模擬消息隊列 類
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
@Slf4j
public class MockQueue {

    //下單消息
    private String placeOrder;
    //訂單完成消息
    private String completeOrder;

    public String getPlaceOrder() {
        return placeOrder;
    }

    public void setPlaceOrder(String placeOrder) throws InterruptedException {
        new Thread(()->{
            log.info("接到下單請求"+placeOrder);
            //模擬處理
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //給completeOrder賦值
            this.completeOrder = placeOrder;
            log.info("下單請求處理完畢"+placeOrder);
        }).start();
    }

    public String getCompleteOrder() {
        return completeOrder;
    }

    public void setCompleteOrder(String completeOrder) {
        this.completeOrder = completeOrder;
    }
}

注意再setPlaceOrder(String placeOrder)方法裏，我創建了一個新的線程來處理接單的操作（爲什麼要建立新線程，怕主線程在這掛起，此段邏輯也沒有線程安全問題，況且異步處理更快）。傳進來的參數是個 訂單號 ，經過1s的處理成功後，把訂單號傳給completeOrder 字段，說明用戶下單成功，我在下面付controller調用該方法的代碼

    //注入模擬消息隊列類
    @Autowired
    private MockQueue mockQueue;
    @Autowired
    private DeferredResultHolder deferredResultHolder;
    ....
    @RequestMapping("/orderMockQueue")
    public DeferredResult orderQueue() throws InterruptedException {
        log.info("主線程開始");

        //隨機生成8位數
        String orderNumber = RandomStringUtils.randomNumeric(8);
        mockQueue.setPlaceOrder(orderNumber);

        DeferredResult result = new DeferredResult();
        deferredResultHolder.getMap().put(orderNumber,result);
        Thread.sleep(1000);
        log.info("主線程返回");

        return result;
    }

好了，然後我們還需要一箇中介類來存放訂單號和處理結果。爲什麼需要這麼一個類呢，因爲我們之前說過要實現主線程和副線程分離，所以需要一箇中介來存放處理信息（比如：這個訂單號信息，和處理結果信息），我們判斷處理結果是否爲空就知道該副線程執行了沒有。所以我們寫一箇中介類DeferredResultHolder 。

######DeferredResultHolder .java

/**
 *  訂單處理情況 中介/持有者
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
public class DeferredResultHolder {

    /**
     * String： 訂單號
     * DeferredResult：處理結果
     */
    private Map<String,DeferredResult> map = new HashMap<>();

    public Map<String, DeferredResult> getMap() {
        return map;
    }

    public void setMap(Map<String, DeferredResult> map) {
        this.map = map;
    }
}

在重複一次-.-，爲什麼需要這麼一個類呢，因爲我們之前說過要實現主線程和副線程分離，所以需要一箇中介來存放處理信息（比如：這個訂單號信息，和處理結果信息）,一個訂單肯定要對應一個結果。不然豈不是亂了套。

DeferredResult是用來放處理結果的對象。

好了，那新問題又來了，我們怎麼去判斷訂單處理成功了沒有，我們此時就需要寫一個監聽器，過100毫秒監聽一次MockQueue類中的completeOrder中是否有值，如果有值，那麼這個訂單就需要被處理。我們寫一個監聽器。

QueueListener .java

/**
 * Queue監聽器
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
@Slf4j
public class QueueListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>{

    @Autowired
    private MockQueue mockQueue;

    @Autowired
    private DeferredResultHolder deferredResultHolder;


    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {

        new Thread(()->{
            while(true){
                //判斷CompleteOrder字段是否是空
                if (StringUtils.isNotBlank(mockQueue.getCompleteOrder())){

                    String orderNumber = mockQueue.getCompleteOrder();

                    deferredResultHolder.getMap().get(orderNumber).setResult("place order success");

                    log.info("返回訂單處理結果");

                    //將CompleteOrder設爲空，表示處理成功
                    mockQueue.setCompleteOrder(null);
                }else {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
}

我們可以看到一共有三個不同的線程來處理。

---

學完這個後，再看下面的。。

我們前面的代碼中，有兩部分有用new Thread()來創建線程，我們有自己的線程池後，就可以用線程池來分配線程任務了，我在自定義線程裏有講，我用的是第二種配置方法(用@Async註解來給線程 ）。 修改如下：

    @Async
    public void setPlaceOrder(String placeOrder) throws InterruptedException {
            log.info("接到下單請求"+placeOrder);
            //模擬處理
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //給completeOrder賦值
            this.completeOrder = placeOrder;
            log.info("下單請求處理完畢"+placeOrder);
    }

我們看看效果：

圈紅圈的就是我們自己定義的線程池裏分配的線程。

謝謝大家！