雜記之@Asyns異步調用的正確打開姿勢

環境：

spring;spring boot

摘要說明：

項目開發過程中往往會出現需異步調用的情況，以便提高系統的響應速度或者提高部分業務的處理時間；

但異步調用需要根據系統的承受能力做好相關配置，而不是放任隨意使用；

如系統批跑5000條數據做相關業務處理；若循環異步處理，則很可能將數據庫給壓垮；

所以這裏需要控制系統異步線程池的大小及線程池的滿額執行策略；

步驟：

1.@Asyns的使用

@Asyns的使用其實很簡單，在系統已允許異步調用的情況下，在bean管理的類的方法上加上此註解就表示該方法可；

import java.util.Date;

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class TestAsyncComponent {

	@Async
	// @Async("taskScheduler")
	public void test() {
		try {
			System.out.println("測試異步！！！" + new Date());
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

	}
}

其中@Async表示使用默認線程池；指定線程池需註明線程池id；

 2.傳統spring項目（如ssm）下配置線程池

傳統的spring項目下配置開啓異步調用只需一個spring.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
	xsi:schemaLocation="
	http://www.springframework.org/schema/beans
	http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
	http://www.springframework.org/schema/context
	http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd
	http://www.springframework.org/schema/task
	http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-4.0.xsd
	">
<!-- 開啓異步調用，缺省的executor給@Async使用 -->
<task:annotation-driven />
</beans>

指定自定義線程池如下配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
	xsi:schemaLocation="
	http://www.springframework.org/schema/beans
	http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
	http://www.springframework.org/schema/context
	http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd
	http://www.springframework.org/schema/task
	http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-4.0.xsd
	">
	<!-- 給@Async指定線程池 -->
	<task:annotation-driven executor="asyncExecutor" />
	<!-- 線程池中最小線程數爲20,最大數爲150, 隊列的capacity數爲10,任務完成後,線程池中保留最小線程數20,超出的在10s內未使用將被結束掉,當使用的線程數超出線程池最大線程數且隊列也已滿時,由調用者所在線程來執行相應任務 -->
	<task:executor id="asyncExecutor" pool-size="20-150"
		queue-capacity="10" keep-alive="10" rejection-policy="CALLER_RUNS" />
	
</beans>

其中task中executor的相關配置如下：

• id:線程池id，要求唯一，可與@Async搭配使用
• pool-size:core size(最小線程數，缺省爲1)-max size(最大線程池，缺省爲Integer.MAX_VALUE)
• queue-capacity：當最小的線程數已經被佔用滿後，新的任務會被放進queue裏面，當這個queue的capacity也被佔滿之後，pool裏面會創建新線程處理這個任務，直到總線程數達到了max size。缺省值爲：Integer.MAX_VALUE
• keep-alive：當系統創建的線程數多於core size時，若keep-alive(秒)沒用調用則收回多於線程
• rejection-policy：當pool已經達到max size的時候，如何處理新任務：

ABORT（缺省）：拋出TaskRejectedException異常，然後不執行 

DISCARD：不執行，也不拋出異常 

DISCARD_OLDEST：丟棄queue中最舊的那個任務 

CALLER_RUNS：不在新線程中執行任務，而是有調用者所在的線程來執行即同步調用

實際線程池創建和銷燬線程如下 

• 如果此時線程池中的數量小於corePoolSize，即使線程池中的線程都處於空閒狀態，也要創建新的線程來處理被添加的任務。
• 如果此時線程池中的數量等於 corePoolSize，但是緩衝隊列 workQueue未滿，那麼任務被放入緩衝隊列。
• 如果此時線程池中的數量大於corePoolSize，緩衝隊列workQueue滿，並且線程池中的數量小於maxPoolSize，建新的線程來處理被添加的任務。
• 如果此時線程池中的數量大於corePoolSize，緩衝隊列workQueue滿，並且線程池中的數量等於maxPoolSize，那麼通過handler所指定的策略來處理此任務。也就是：處理任務的優先級爲：核心線程corePoolSize、任務隊列workQueue、最大線程 maximumPoolSize，如果三者都滿了，使用handler處理被拒絕的任務。
• 當線程池中的線程數量大於corePoolSize時，如果某線程空閒時間超過keepAliveTime，線程將被終止。這樣，線程池可以動態的調整池中的線程數。

注：建議使用上述的CALLER_RUNS滿額策略，此種策略就可以很好的解決摘要中的批量循環執行業務；當線程池滿的時候自己線程同步執行，當線程池有空閒立刻又是異步執行

 3.spring boot下配置線程池

spring boot下開啓使用@Async可參考之前寫過的一篇文章：https://blog.csdn.net/u010904188/article/details/82893473

這裏主要說下spring boot下線程池的配置：

// 啓動異步調用
    @EnableAsync
    @Configuration
    class TaskPoolConfig {
        // 核心線程數（setCorePoolSize）10：線程池創建時候初始化的線程數
        // 最大線程數（setMaxPoolSize）20：線程池最大的線程數，只有在緩衝隊列滿了之後纔會申請超過核心線程數的線程
        // 緩衝隊列（setQueueCapacity）200：用來緩衝執行任務的隊列
        // 允許線程的空閒時間（setKeepAliveSeconds）60秒：當超過了核心線程出之外的線程在空閒時間到達之後會被銷燬
        // 線程池名的前綴（setThreadNamePrefix）：設置好了之後可以方便我們定位處理任務所在的線程池
        // 線程池對拒絕任務的處理策略（setRejectedExecutionHandler）：這裏採用了CallerRunsPolicy策略，當線程池沒有處理能力的時候，該策略會直接在 execute
        // 方法的調用線程中運行被拒絕的任務（setWaitForTasksToCompleteOnShutdown）；如果執行程序已關閉，則會丟棄該任務
        // setWaitForTasksToCompleteOnShutdown（true）該方法就是這裏的關鍵，用來設置線程池關閉的時候等待所有任務都完成再繼續銷燬其他的Bean，這樣這些異步任務的銷燬就會先於異步線程池的銷燬。
        // 同時，這裏還設置了setAwaitTerminationSeconds(60)，該方法用來設置線程池中任務的等待時間，如果超過這個時候還沒有銷燬就強制銷燬，以確保應用最後能夠被關閉，而不是阻塞住。
        @Bean("taskExecutor")
        public Executor taskExecutor() {
            ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
            executor.setCorePoolSize(10);
            executor.setMaxPoolSize(20);
            executor.setQueueCapacity(200);
            executor.setKeepAliveSeconds(60);
            executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
            executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
            executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
            executor.setAwaitTerminationSeconds(60);
            return executor;
        }
    }

在這裏我們可以看到基本配置都是類似的；就多了個線程銷燬機制和線程等待時間設置；

官方api地址如下：https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.1.4.RELEASE/javadoc-api/org/springframework/scheduling/annotation/EnableAsync.html