Spring Boot 異步框架@Async @EnableAsync

一、現實場景

在現實的互聯網項目開發中，針對高併發的請求，一般的做法是高併發接口單獨線程池隔離處理。
假設現在2個高併發接口：
一個是修改用戶信息接口，刷新用戶redis緩存.
一個是下訂單接口，發送app push信息.
設計解決方案用於[刷新用戶redis緩存]和[發送app push信息]

二、爲什麼要用異步框架，它解決什麼問題？

在SpringBoot的日常開發中，一般都是同步調用的。但經常有特殊業務需要做異步來處理，例如：註冊新用戶，送100個積分，或下單成功，發送push消息等等。
就拿註冊新用戶爲什麼要異步處理？

• 第一個原因：容錯性、健壯性，如果送積分出現異常，不能因爲送積分而導致用戶註冊失敗；
  因爲用戶註冊是主要功能，送積分是次要功能，即使送積分異常也要提示用戶註冊成功，然後後面在針對積分異常做補償處理。
• 第二個原因：提升性能，例如註冊用戶花了20毫秒，送積分花費50毫秒，如果用同步的話，總耗時70毫秒，用異步的話，無需等待積分，故耗時20毫秒。
  故，異步能解決2個問題，性能和容錯性。

三、SpringBoot異步調用

在SpringBoot中使用異步調用是很簡單的，只需要使用@Async註解即可實現方法的異步調用。注意：只能是外部調用方法纔可以異步執行，在對象裏面的方法調用不會生效

四、@Async異步調用例子

步驟1：開啓異步任務

採用@EnableAsync來開啓異步任務支持，另外需要加入@Configuration來把當前類加入springIOC容器中。

@Configuration
@EnableAsync
public class RedisSyncConfiguration {
    @Bean(name = "redisPoolTaskExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor getRedisPoolTaskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //核心線程數
        taskExecutor.setCorePoolSize(3);
        //線程池維護線程的最大數量,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
        taskExecutor.setMaxPoolSize(100);
        //緩存隊列
        taskExecutor.setQueueCapacity(50);
        //許的空閒時間,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
        taskExecutor.setKeepAliveSeconds(200);
        //異步方法內部線程名稱
        taskExecutor.setThreadNamePrefix("redis-");
        /**
         * 當線程池的任務緩存隊列已滿並且線程池中的線程數目達到maximumPoolSize，如果還有任務到來就會採取任務拒絕策略
         * 通常有以下四種策略：
         * ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務並拋出RejectedExecutionException異常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務，但是不拋出異常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務，然後重新嘗試執行任務（重複此過程）
         * ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：重試添加當前的任務，自動重複調用 execute() 方法，直到成功
         */
        taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        taskExecutor.initialize();
        return taskExecutor;
    }

    @Bean(name = "pushAppMsgPoolTaskExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor getPushAppMsgPoolTaskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //核心線程數
        taskExecutor.setCorePoolSize(2);
        //線程池維護線程的最大數量,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
        taskExecutor.setMaxPoolSize(10);
        //緩存隊列
        taskExecutor.setQueueCapacity(20);
        //許的空閒時間,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
        taskExecutor.setKeepAliveSeconds(50);
        //異步方法內部線程名稱
        taskExecutor.setThreadNamePrefix("pushAppMsg-");
        /**
         * 當線程池的任務緩存隊列已滿並且線程池中的線程數目達到maximumPoolSize，如果還有任務到來就會採取任務拒絕策略
         * 通常有以下四種策略：
         * ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丟棄任務並拋出RejectedExecutionException異常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丟棄任務，但是不拋出異常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丟棄隊列最前面的任務，然後重新嘗試執行任務（重複此過程）
         * ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：重試添加當前的任務，自動重複調用 execute() 方法，直到成功
         */
        taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        taskExecutor.initialize();
        return taskExecutor;
    }
}

步驟2：在方法上標記異步調用

增加一個service類，用來做積分處理。
@Async添加在方法上，代表該方法爲異步處理。

@Service
@Slf4j
public class ScoreService {
    @Async("redisPoolTaskExecutor")
    public void refreshUserRedis() {
        //TODO 模擬睡5秒，用於刷新用戶redis緩存
        try {
            Thread.sleep(1000 * 5);
            log.info("-----------refresh user redis---------");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Async("pushAppMsgPoolTaskExecutor")
    public void pushAppMsg() {
        //TODO 模擬睡10秒，發送app push信息
        try {
            Thread.sleep(1000 * 10);
            log.info("-----------push App message--------------------");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

五、爲什麼要給@Async自定義線程池？

@Async註解，在默認情況下用的是SimpleAsyncTaskExecutor線程池，該線程池不是真正意義上的線程池，因爲線程不重用，每次調用都會新建一條線程。
可以通過控制檯日誌輸出查看，每次打印的線程名都是[task-1]、[task-2]、[task-3]、[task-4]…遞增的。
@Async註解異步框架提供多種線程
SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的線程池，這個類不重用線程，每次調用都會創建一個新的線程。
SyncTaskExecutor：這個類沒有實現異步調用，只是一個同步操作。只適用於不需要多線程的地方
ConcurrentTaskExecutor：Executor的適配類，不推薦使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不滿足要求時，才用考慮使用這個類
ThreadPoolTaskScheduler：可以使用cron表達式
ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推薦。 其實質是對java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包裝

六、Ctroller Test？

@RestController
@Slf4j
public class TestController {
    @Autowired
    private ScoreService scoreService;

    @RequestMapping("/sync")
    public String createUser() {
        System.out.println("mian buisness handler.... done");
        log.info("Main business function had been done!");
        this.scoreService.refreshUserRedis();
        this.scoreService.pushAppMsg();
        return "OK";
    }
}

七，測試結果

線程得到了複用