服务器之家

服务器之家 > 正文

都在建议你不要直接使用 @Async 注解,为什么?

时间:2021-11-11 22:37     来源/作者:Java知音

简介

应用场景

同步: 同步就是整个处理过程顺序执行,当各个过程都执行完毕,并返回结果。

异步: 异步调用则是只是发送了调用的指令,调用者无需等待被调用的方法完全执行完毕;而是继续执行下面的流程。

例如, 在某个调用中,需要顺序调用 A, B, C三个过程方法;如他们都是同步调用,则需要将他们都顺序执行完毕之后,方算作过程执行完毕;如B为一个异步的调用方法,则在执行完A之后,调用B,并不等待B完成,而是执行开始调用C,待C执行完毕之后,就意味着这个过程执行完毕了。

在Java中,一般在处理类似的场景之时,都是基于创建独立的线程去完成相应的异步调用逻辑,通过主线程和不同的业务子线程之间的执行流程,从而在启动独立的线程之后,主线程继续执行而不会产生停滞等待的情况。

Spring 已经实现的线程池

  • SimpleAsyncTaskExecutor:不是真的线程池,这个类不重用线程,默认每次调用都会创建一个新的线程。
  • SyncTaskExecutor:这个类没有实现异步调用,只是一个同步操作。只适用于不需要多线程的地方。
  • ConcurrentTaskExecutor:Executor的适配类,不推荐使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不满足要求时,才用考虑使用这个类。
  • SimpleThreadPoolTaskExecutor:是Quartz的SimpleThreadPool的类。线程池同时被quartz和非quartz使用,才需要使用此类。
  • ThreadPoolTaskExecutor :最常使用,推荐。其实质是对java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包装。

异步的方法有:

  1. 最简单的异步调用,返回值为void
  2. 带参数的异步调用,异步方法可以传入参数
  3. 存在返回值,常调用返回Future

Spring中启用@Async

  1. //基于Java配置的启用方式:
  2. @Configuration
  3. @EnableAsync
  4. publicclassSpringAsyncConfig{...}
  5. //Springboot启用:
  6. @EnableAsync
  7. @EnableTransactionManagement
  8. publicclassSettlementApplication{
  9. publicstaticvoidmain(String[]args){
  10. SpringApplication.run(SettlementApplication.class,args);
  11. }
  12. }

@Async应用默认线程池

Spring应用默认的线程池,指在@Async注解在使用时,不指定线程池的名称。查看源码,@Async的默认线程池为SimpleAsyncTaskExecutor。

无返回值调用

基于@Async无返回值调用,直接在使用类,使用方法(建议在使用方法)上,加上注解。若需要抛出异常,需手动new一个异常抛出。

  1. /**
  2. *带参数的异步调用异步方法可以传入参数
  3. *对于返回值是void,异常会被AsyncUncaughtExceptionHandler处理掉
  4. *@params
  5. */
  6. @Async
  7. publicvoidasyncInvokeWithException(Strings){
  8. log.info("asyncInvokeWithParameter,parementer={}",s);
  9. thrownewIllegalArgumentException(s);
  10. }

有返回值Future调用

  1. /**
  2. *异常调用返回Future
  3. *对于返回值是Future,不会被AsyncUncaughtExceptionHandler处理,需要我们在方法中捕获异常并处理
  4. *或者在调用方在调用Futrue.get时捕获异常进行处理
  5. *
  6. *@parami
  7. *@return
  8. */
  9. @Async
  10. publicFuture<String>asyncInvokeReturnFuture(inti){
  11. log.info("asyncInvokeReturnFuture,parementer={}",i);
  12. Future<String>future;
  13. try{
  14. Thread.sleep(1000*1);
  15. future=newAsyncResult<String>("success:"+i);
  16. thrownewIllegalArgumentException("a");
  17. }catch(InterruptedExceptione){
  18. future=newAsyncResult<String>("error");
  19. }catch(IllegalArgumentExceptione){
  20. future=newAsyncResult<String>("error-IllegalArgumentException");
  21. }
  22. returnfuture;
  23. }

有返回值CompletableFuture调用

CompletableFuture 并不使用@Async注解,可达到调用系统线程池处理业务的功能。

JDK5新增了Future接口,用于描述一个异步计算的结果。虽然 Future 以及相关使用方法提供了异步执行任务的能力,但是对于结果的获取却是很不方便,只能通过阻塞或者轮询的方式得到任务的结果。阻塞的方式显然和我们的异步编程的初衷相违背,轮询的方式又会耗费无谓的 CPU 资源,而且也不能及时地得到计算结果。

  • CompletionStage代表异步计算过程中的某一个阶段,一个阶段完成以后可能会触发另外一个阶段
  • 一个阶段的计算执行可以是一个Function,Consumer或者Runnable。比如:stage.thenApply(x -> square(x)).thenAccept(x -> System.out.print(x)).thenRun(() -> System.out.println())
  • 一个阶段的执行可能是被单个阶段的完成触发,也可能是由多个阶段一起触发

在Java8中,CompletableFuture提供了非常强大的Future的扩展功能,可以帮助我们简化异步编程的复杂性,并且提供了函数式编程的能力,可以通过回调的方式处理计算结果,也提供了转换和组合 CompletableFuture 的方法。

  • 它可能代表一个明确完成的Future,也有可能代表一个完成阶段( CompletionStage ),它支持在计算完成以后触发一些函数或执行某些动作。
  • 它实现了Future和CompletionStage接口
  1. /**
  2. *数据查询线程池
  3. */
  4. privatestaticfinalThreadPoolExecutorSELECT_POOL_EXECUTOR=newThreadPoolExecutor(10,20,5000,
  5. TimeUnit.MILLISECONDS,newLinkedBlockingQueue<>(1024),newThreadFactoryBuilder().setNameFormat("selectThreadPoolExecutor-%d").build());
  6. //tradeMapper.countTradeLog(tradeSearchBean)方法表示,获取数量,返回值为int
  7. //获取总条数
  8. CompletableFuture<Integer>countFuture=CompletableFuture
  9. .supplyAsync(()->tradeMapper.countTradeLog(tradeSearchBean),SELECT_POOL_EXECUTOR);
  10. //同步阻塞
  11. CompletableFuture.allOf(countFuture).join();
  12. //获取结果
  13. intcount=countFuture.get();

默认线程池的弊端

在线程池应用中,参考阿里巴巴java开发规范:线程池不允许使用Executors去创建,不允许使用系统默认的线程池,推荐通过ThreadPoolExecutor的方式,这样的处理方式让开发的工程师更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。Executors各个方法的弊端:

  • newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor:主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的内存,甚至OOM。
  • newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool:要问题是线程数最大数是Integer.MAX_VALUE,可能会创建数量非常多的线程,甚至OOM。

@Async默认异步配置使用的是SimpleAsyncTaskExecutor,该线程池默认来一个任务创建一个线程,若系统中不断的创建线程,最终会导致系统占用内存过高,引发OutOfMemoryError错误。

针对线程创建问题,SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流机制,通过concurrencyLimit属性来控制开关,当concurrencyLimit>=0时开启限流机制,默认关闭限流机制即concurrencyLimit=-1,当关闭情况下,会不断创建新的线程来处理任务。基于默认配置,SimpleAsyncTaskExecutor并不是严格意义的线程池,达不到线程复用的功能。

@Async应用自定义线程池

自定义线程池,可对系统中线程池更加细粒度的控制,方便调整线程池大小配置,线程执行异常控制和处理。在设置系统自定义线程池代替默认线程池时,虽可通过多种模式设置,但替换默认线程池最终产生的线程池有且只能设置一个(不能设置多个类继承AsyncConfigurer)。自定义线程池有如下模式:

  • 重新实现接口AsyncConfigurer
  • 继承AsyncConfigurerSupport
  • 配置由自定义的TaskExecutor替代内置的任务执行器

通过查看Spring源码关于@Async的默认调用规则,会优先查询源码中实现AsyncConfigurer这个接口的类,实现这个接口的类为AsyncConfigurerSupport。但默认配置的线程池和异步处理方法均为空,所以,无论是继承或者重新实现接口,都需指定一个线程池。且重新实现 public Executor getAsyncExecutor()方法。

实现接口AsyncConfigurer

  1. @Configuration
  2. publicclassAsyncConfigurationimplementsAsyncConfigurer{
  3. @Bean("kingAsyncExecutor")
  4. publicThreadPoolTaskExecutorexecutor(){
  5. ThreadPoolTaskExecutorexecutor=newThreadPoolTaskExecutor();
  6. intcorePoolSize=10;
  7. executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
  8. intmaxPoolSize=50;
  9. executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
  10. intqueueCapacity=10;
  11. executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
  12. executor.setRejectedExecutionHandler(newThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
  13. StringthreadNamePrefix="kingDeeAsyncExecutor-";
  14. executor.setThreadNamePrefix(threadNamePrefix);
  15. executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
  16. //使用自定义的跨线程的请求级别线程工厂类19intawaitTerminationSeconds=5;
  17. executor.setAwaitTerminationSeconds(awaitTerminationSeconds);
  18. executor.initialize();
  19. returnexecutor;
  20. }
  21. @Override
  22. publicExecutorgetAsyncExecutor(){
  23. returnexecutor();
  24. }
  25. @Override
  26. publicAsyncUncaughtExceptionHandlergetAsyncUncaughtExceptionHandler(){
  27. return(ex,method,params)->ErrorLogger.getInstance().log(String.format("执行异步任务'%s'",method),ex);
  28. }
  29. }

继承AsyncConfigurerSupport

  1. @Configuration
  2. @EnableAsync
  3. classSpringAsyncConfigurerextendsAsyncConfigurerSupport{
  4. @Bean
  5. publicThreadPoolTaskExecutorasyncExecutor(){
  6. ThreadPoolTaskExecutorthreadPool=newThreadPoolTaskExecutor();
  7. threadPool.setCorePoolSize(3);
  8. threadPool.setMaxPoolSize(3);
  9. threadPool.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
  10. threadPool.setAwaitTerminationSeconds(60*15);
  11. returnthreadPool;
  12. }
  13. @Override
  14. publicExecutorgetAsyncExecutor(){
  15. returnasyncExecutor;
  16. }
  17. @Override
  18. publicAsyncUncaughtExceptionHandlergetAsyncUncaughtExceptionHandler(){
  19. return(ex,method,params)->ErrorLogger.getInstance().log(String.format("执行异步任务'%s'",method),ex);
  20. }
  21. }

配置自定义的TaskExecutor

由于AsyncConfigurer的默认线程池在源码中为空,Spring通过beanFactory.getBean(TaskExecutor.class)先查看是否有线程池,未配置时,通过beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class),又查询是否存在默认名称为TaskExecutor的线程池。

所以可以在项目中,定义名称为TaskExecutor的bean生成一个默认线程池。也可不指定线程池的名称,申明一个线程池,本身底层是基于TaskExecutor.class便可。

比如:

Executor.class:ThreadPoolExecutorAdapter->ThreadPoolExecutor->AbstractExecutorService->ExecutorService->Executor

这样的模式,最终底层为Executor.class,在替换默认的线程池时,需设置默认的线程池名称为TaskExecutor

TaskExecutor.class:ThreadPoolTaskExecutor->SchedulingTaskExecutor->AsyncTaskExecutor->TaskExecutor

这样的模式,最终底层为TaskExecutor.class,在替换默认的线程池时,可不指定线程池名称。

  1. @EnableAsync
  2. @Configuration
  3. publicclassTaskPoolConfig{
  4. @Bean(name=AsyncExecutionAspectSupport.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME)
  5. publicExecutortaskExecutor(){
  6. ThreadPoolTaskExecutorexecutor=newThreadPoolTaskExecutor();
  7. //核心线程池大小
  8. executor.setCorePoolSize(10);
  9. //最大线程数
  10. executor.setMaxPoolSize(20);
  11. //队列容量
  12. executor.setQueueCapacity(200);
  13. //活跃时间
  14. executor.setKeepAliveSeconds(60);
  15. //线程名字前缀
  16. executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
  17. executor.setRejectedExecutionHandler(newThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
  18. returnexecutor;
  19. }
  20. @Bean(name="new_task")
  21. publicExecutortaskExecutor(){
  22. ThreadPoolTaskExecutorexecutor=newThreadPoolTaskExecutor();
  23. //核心线程池大小
  24. executor.setCorePoolSize(10);
  25. //最大线程数
  26. executor.setMaxPoolSize(20);
  27. //队列容量
  28. executor.setQueueCapacity(200);
  29. //活跃时间
  30. executor.setKeepAliveSeconds(60);
  31. //线程名字前缀
  32. executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
  33. executor.setRejectedExecutionHandler(newThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
  34. returnexecutor;
  35. }
  36. }

多个线程池

@Async注解,使用系统默认或者自定义的线程池(代替默认线程池)。可在项目中设置多个线程池,在异步调用时,指明需要调用的线程池名称,如@Async("new_task")。

@Async部分重要源码解析

源码-获取线程池方法

都在建议你不要直接使用 @Async 注解,为什么?

源码-设置默认线程池defaultExecutor,默认是空的,当重新实现接口AsyncConfigurer的getAsyncExecutor()时,可以设置默认的线程池。

都在建议你不要直接使用 @Async 注解,为什么?

都在建议你不要直接使用 @Async 注解,为什么?

都在建议你不要直接使用 @Async 注解,为什么?

源码-都没有找到项目中设置的默认线程池时,采用spring 默认的线程池。

都在建议你不要直接使用 @Async 注解,为什么?

标签:

相关文章

热门资讯

yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗
yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗 2020-10-11
2020微信伤感网名听哭了 让对方看到心疼的伤感网名大全
2020微信伤感网名听哭了 让对方看到心疼的伤感网名大全 2019-12-26
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗 2020-05-22
2021年耽改剧名单 2021要播出的59部耽改剧列表
2021年耽改剧名单 2021要播出的59部耽改剧列表 2021-03-05
苹果12mini价格表官网报价 iPhone12mini全版本价格汇总
苹果12mini价格表官网报价 iPhone12mini全版本价格汇总 2020-11-13
返回顶部