“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後才能執行；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後面的程序。

同步調用

下面通過一個簡單示例來直觀的理解什麼是同步調用：

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");

}

在單元測試用例中，注入Task對象，並在測試用例中執行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();

}

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係，可以併發執行的話，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併發執行。

在Spring Boot中，我們只需要通過使用@Async註解就能簡單的將原來的同步函數變爲異步函數，Task類改在爲如下模式：

@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

}

爲了讓@Async註解能夠生效，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);

}

此時可以反覆執行單元測試，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後，主程序並不會理會這三個函數是否執行完成了，由於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爲static類型，這樣異步調用不會生效

異步回調

爲了讓doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常結束，假設我們需要統計一下三個任務併發執行共耗時多少，這就需要等到上述三個函數都完成調動之後記錄時間，並計算結果。

那麼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後，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後來做一些其他事情。

@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");

}

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後，開啓一個循環，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秒後再判斷。
跳出循環之後，根據結束時間 - 開始時間，計算出三個任務併發執行的總耗時。

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、三併發執行，有效的減少了程序的總運行時間。

Spring Boot中使用@Scheduled創建定時任務

我們在編寫Spring Boot應用中經常會遇到這樣的場景，比如：我需要定時地發送一些短信、郵件之類的操作，也可能會定時地檢查和監控一些標誌、參數等。

創建定時任務

在Spring Boot中編寫定時任務是非常簡單的事，下面通過實例介紹如何在Spring Boot中創建定時任務，實現每過5秒輸出一下當前時間。

在Spring Boot的主類中加入@EnableScheduling註解，啓用定時任務的配置

@SpringBootApplication

@EnableScheduling

public class Application {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(Application.class, args);

}

創建定時任務實現類

@Component

public class ScheduledTasks {

private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");

@Scheduled(fixedRate = 5000)

public void reportCurrentTime() {

System.out.println("現在時間：" + dateFormat.format(new Date()));

}

運行程序，控制檯中可以看到類似如下輸出，定時任務開始正常運作了。

2016-05-15 10:40:04.073 INFO 1688 --- [ main] com.didispace.Application : Started Application in 1.433 seconds (JVM running for 1.967)
現在時間：10:40:09
現在時間：10:40:14
現在時間：10:40:19
現在時間：10:40:24
現在時間：10:40:29522
現在時間：10:40:34

關於上述的簡單入門示例也可以參見官方的Scheduling Tasks

@Scheduled詳解

在上面的入門例子中，使用了@Scheduled(fixedRate = 5000) 註解來定義每過5秒執行的任務，對於@Scheduled的使用可以總結如下幾種方式：

@Scheduled(fixedRate = 5000) ：上一次開始執行時間點之後5秒再執行
@Scheduled(fixedDelay = 5000) ：上一次執行完畢時間點之後5秒再執行
@Scheduled(initialDelay=1000, fixedRate=5000) ：第一次延遲1秒後執行，之後按fixedRate的規則每5秒執行一次
@Scheduled(cron="*/5 * * * * *") ：通過cron表達式定義規則

Spring Boot屬性配置文件詳解

相信很多人選擇Spring Boot主要是考慮到它既能兼顧Spring的強大功能，還能實現快速開發的便捷。我們在Spring Boot使用過程中，最直觀的感受就是沒有了原來自己整合Spring應用時繁多的XML配置內容，替代它的是在pom.xml中引入模塊化的Starter POMs，其中各個模塊都有自己的默認配置，所以如果不是特殊應用場景，就只需要在application.properties中完成一些屬性配置就能開啓各模塊的應用。

在之前的各篇文章中都有提及關於application.properties的使用，主要用來配置數據庫連接、日誌相關配置等。除了這些配置內容之外，本文將具體介紹一些在application.properties配置中的其他特性和使用方法。

自定義屬性與加載

我們在使用Spring Boot的時候，通常也需要定義一些自己使用的屬性，我們可以如下方式直接定義：

1 2	com.didispace.blog.name=wzb com.didispace.blog.title=Spring Boot教程

然後通過@Value("${屬性名}")註解來加載對應的配置屬性，具體如下：

@Component

public class BlogProperties {

@Value("${com.didispace.blog.name}")

private String name;

@Value("${com.didispace.blog.title}")

private String title;

// 省略getter和setter

}

按照慣例，通過單元測試來驗證BlogProperties中的屬性是否已經根據配置文件加載了。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)

@SpringApplicationConfiguration(Application.class)

public class ApplicationTests {

@Autowired

private BlogProperties blogProperties;

@Test

public void getHello() throws Exception {

Assert.assertEquals(blogProperties.getName(), "wzb");

Assert.assertEquals(blogProperties.getTitle(), "Spring Boot教程");

}

參數間的引用

在application.properties中的各個參數之間也可以直接引用來使用，就像下面的設置：

com.didispace.blog.name=wzb

com.didispace.blog.title=Spring Boot教程

com.didispace.blog.desc=${com.didispace.blog.name}正在努力寫《${com.didispace.blog.title}》

com.didispace.blog.desc參數引用了上文中定義的name和title屬性，最後該屬性的值就是程序猿DD正在努力寫《Spring Boot教程》。

使用隨機數

在一些情況下，有些參數我們需要希望它不是一個固定的值，比如密鑰、服務端口等。Spring Boot的屬性配置文件中可以通過${random}來產生int值、long值或者string字符串，來支持屬性的隨機值。

# 隨機字符串

com.didispace.blog.value=${random.value}

# 隨機int

com.didispace.blog.number=${random.int}

# 隨機long

com.didispace.blog.bignumber=${random.long}

# 10以內的隨機數

com.didispace.blog.test1=${random.int(10)}

# 10-20的隨機數

com.didispace.blog.test2=${random.int[10,20]}

通過命令行設置屬性值

相信使用過一段時間Spring Boot的用戶，一定知道這條命令：java -jar xxx.jar --server.port=8888，通過使用–server.port屬性來設置xxx.jar應用的端口爲8888。

在命令行運行時，連續的兩個減號--就是對application.properties中的屬性值進行賦值的標識。所以，java -jar xxx.jar --server.port=8888命令，等價於我們在application.properties中添加屬性server.port=8888，該設置在樣例工程中可見，讀者可通過刪除該值或使用命令行來設置該值來驗證。

通過命令行來修改屬性值固然提供了不錯的便利性，但是通過命令行就能更改應用運行的參數，那豈不是很不安全？是的，所以Spring Boot也貼心的提供了屏蔽命令行訪問屬性的設置，只需要這句設置就能屏蔽：SpringApplication.setAddCommandLineProperties(false)。

多環境配置

我們在開發Spring Boot應用時，通常同一套程序會被應用和安裝到幾個不同的環境，比如：開發、測試、生產等。其中每個環境的數據庫地址、服務器端口等等配置都會不同，如果在爲不同環境打包時都要頻繁修改配置文件的話，那必將是個非常繁瑣且容易發生錯誤的事。

對於多環境的配置，各種項目構建工具或是框架的基本思路是一致的，通過配置多份不同環境的配置文件，再通過打包命令指定需要打包的內容之後進行區分打包，Spring Boot也不例外，或者說更加簡單。

在Spring Boot中多環境配置文件名需要滿足application-{profile}.properties的格式，其中{profile}對應你的環境標識，比如：

application-dev.properties：開發環境
application-test.properties：測試環境
application-prod.properties：生產環境

至於哪個具體的配置文件會被加載，需要在application.properties文件中通過spring.profiles.active屬性來設置，其值對應{profile}值。

如：spring.profiles.active=test就會加載application-test.properties配置文件內容

下面，以不同環境配置不同的服務端口爲例，進行樣例實驗。

針對各環境新建不同的配置文件application-dev.properties、application-test.properties、application-prod.properties
在這三個文件均都設置不同的server.port屬性，如：dev環境設置爲1111，test環境設置爲2222，prod環境設置爲3333
application.properties中設置spring.profiles.active=dev，就是說默認以dev環境設置
測試不同配置的加載
- 執行java -jar xxx.jar，可以觀察到服務端口被設置爲1111，也就是默認的開發環境（dev）
- 執行java -jar xxx.jar --spring.profiles.active=test，可以觀察到服務端口被設置爲2222，也就是測試環境的配置（test）
- 執行java -jar xxx.jar --spring.profiles.active=prod，可以觀察到服務端口被設置爲3333，也就是生產環境的配置（prod）

按照上面的實驗，可以如下總結多環境的配置思路：

application.properties中配置通用內容，並設置spring.profiles.active=dev，以開發環境爲默認配置
application-{profile}.properties中配置各個環境不同的內容
通過命令行方式去激活不同環境的配置

Spring Boot中Web應用的統一異常處理

我們在做Web應用的時候，請求處理過程中發生錯誤是非常常見的情況。Spring Boot提供了一個默認的映射：/error，當處理中拋出異常之後，會轉到該請求中處理，並且該請求有一個全局的錯誤頁面用來展示異常內容。

選擇一個之前實現過的Web應用（Chapter3-1-2）爲基礎，啓動該應用，訪問一個不存在的URL，或是修改處理內容，直接拋出異常，如：

@RequestMapping("/hello")

public String hello() throws Exception {

throw new Exception("發生錯誤");

}

此時，可以看到類似下面的報錯頁面，該頁面就是Spring Boot提供的默認error映射頁面。

alt=默認的錯誤頁面

統一異常處理

雖然，Spring Boot中實現了默認的error映射，但是在實際應用中，上面你的錯誤頁面對用戶來說並不夠友好，我們通常需要去實現我們自己的異常提示。

下面我們以之前的Web應用例子爲基礎（Chapter3-1-2），進行統一異常處理的改造。

創建全局異常處理類：通過使用@ControllerAdvice定義統一的異常處理類，而不是在每個Controller中逐個定義。@ExceptionHandler用來定義函數針對的異常類型，最後將Exception對象和請求URL映射到error.html中

@ControllerAdvice

class GlobalExceptionHandler {

public static final String DEFAULT_ERROR_VIEW = "error";

@ExceptionHandler(value = Exception.class)

public ModelAndView defaultErrorHandler(HttpServletRequest req, Exception e) throws Exception {

ModelAndView mav = new ModelAndView();

mav.addObject("exception", e);

mav.addObject("url", req.getRequestURL());

mav.setViewName(DEFAULT_ERROR_VIEW);

return mav;

}

實現error.html頁面展示：在templates目錄下創建error.html，將請求的URL和Exception對象的message輸出。

<!DOCTYPE html>

<html>

<title>統一異常處理</title>

</head>

<body>

<h1>Error Handler</h1>

</body>

</html>

啓動該應用，訪問：http://localhost:8080/hello，可以看到如下錯誤提示頁面。

alt=自定義的錯誤頁面

通過實現上述內容之後，我們只需要在Controller中拋出Exception，當然我們可能會有多種不同的Exception。然後在@ControllerAdvice類中，根據拋出的具體Exception類型匹配@ExceptionHandler中配置的異常類型來匹配錯誤映射和處理。

返回JSON格式

在上述例子中，通過@ControllerAdvice統一定義不同Exception映射到不同錯誤處理頁面。而當我們要實現RESTful API時，返回的錯誤是JSON格式的數據，而不是HTML頁面，這時候我們也能輕鬆支持。

本質上，只需在@ExceptionHandler之後加入@ResponseBody，就能讓處理函數return的內容轉換爲JSON格式。

下面以一個具體示例來實現返回JSON格式的異常處理。

創建統一的JSON返回對象，code：消息類型，message：消息內容，url：請求的url，data：請求返回的數據

public class ErrorInfo<T> {

public static final Integer OK = 0;

public static final Integer ERROR = 100;

private Integer code;

private String message;

private String url;

private T data;

// 省略getter和setter

}

創建一個自定義異常，用來實驗捕獲該異常，並返回json

public class MyException extends Exception {

public MyException(String message) {

super(message);

}

Controller中增加json映射，拋出MyException異常

@Controller

public class HelloController {

@RequestMapping("/json")

public String json() throws MyException {

throw new MyException("發生錯誤2");

}

爲MyException異常創建對應的處理

@ControllerAdvice

public class GlobalExceptionHandler {

@ExceptionHandler(value = MyException.class)

@ResponseBody

public ErrorInfo<String> jsonErrorHandler(HttpServletRequest req, MyException e) throws Exception {

ErrorInfo<String> r = new ErrorInfo<>();

r.setMessage(e.getMessage());

r.setCode(ErrorInfo.ERROR);

r.setData("Some Data");

r.setUrl(req.getRequestURL().toString());

return r;

}

啓動應用，訪問：http://localhost:8080/json，可以得到如下返回內容：

{

code: 100，

data: "Some Data"，

message: "發生錯誤2"，

url: "http://localhost:8080/json"

}

至此，已完成在Spring Boot中創建統一的異常處理，實際實現還是依靠Spring MVC的註解，更多更深入的使用可參考Spring MVC的文檔。

springboot 中異步處理調用@Async實現

Spring Boot中使用@Scheduled創建定時任務

創建定時任務

@Scheduled詳解

Spring Boot屬性配置文件詳解

自定義屬性與加載

參數間的引用

使用隨機數

通過命令行設置屬性值

多環境配置

Spring Boot中Web應用的統一異常處理

統一異常處理

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自定義屬性與加載

參數間的引用

使用隨機數

通過命令行設置屬性值

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Spring Boot中Web應用的統一異常處理

統一異常處理

返回JSON格式

springboot 中異步處理調用@Async實現