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今天我们聊一下SpringBoot中的异步技术中的异步线程池，这一块的内容深入的聊内容还是很多的，所以暂时分为三个部分

• 使用@Async实现异步调用以及自定义线程池的实现。
• SpringBoot中异步调用线程池内部实现原理。
• 我是如何通过线程池技术将10s的任务降低到ms级别。

话不多说跟紧我，老司机要发车了！

异步调用

异步调用这个概念对于学过Java基础的同学来说并不陌生，下面我们以两端代码来直观看看异步和同步的区别以及SpringBoot中实现异步调用的方式。

同步任务

/*** @Auther: 爱唠嗑的阿磊* @Company: Java编程之道* @Date: 2020/7/7 20:12* @Version 1.0*/
@Component
public class MyTask {public static Random random =new Random();public void doTaskOne() throws Exception {System.out.println("开始做任务一");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}public void doTaskTwo() throws Exception {System.out.println("开始做任务二");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务二，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}public void doTaskThree() throws Exception {System.out.println("开始做任务三");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务三，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}
}

注入MyTask对象，执行三个函数。

 @RestControllerclass Test{@AutowiredMyTask myTask;@GetMapping("/")public void contextLoads() throws Exception {myTask.doTaskOne();myTask.doTaskTwo();myTask.doTaskThree();}}

访问http://127.0.0.1:8080/可以看到类似如下输出：

开始做任务一
完成任务一，耗时：3387毫秒
开始做任务二
完成任务二，耗时：621毫秒
开始做任务三
完成任务三，耗时：4395毫秒

异步调用

接下来就通过SpringBoot中的异步调用技术，使三个不存在依赖关系的任务实现并发执行。在Spring Boot中，最简单的方式是通过@Async注解将原来的同步函数变为异步函数.

/*** @Auther: 爱唠嗑的阿磊* @Company: Java编程之道* @Date: 2020/7/7 20:12* @Version 1.0*/
@Component
public class MyTask {public static Random random =new Random();@Asyncpublic void doTaskOne() throws Exception {System.out.println("开始做任务一");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}@Asyncpublic void doTaskTwo() throws Exception {System.out.println("开始做任务二");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务二，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}@Asyncpublic void doTaskThree() throws Exception {System.out.println("开始做任务三");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务三，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}
}

同时需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync使@Async注解能够生效

@EnableAsync
@SpringBootApplication
public class ThreaddemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ThreaddemoApplication.class, args);}
}

再次测试执行你会发现响应结果明显快了不少，但是数据的顺序是乱的。原因是三个函数候已经是异步执行了。主程序在异步调用执行之后，线程的执行顺序得不到保障。

这里可以想到为什么我在 V-LoggingTool 使用可配置的开启的线程池了，因为我存储日志并不关心线程任务的返回值,我需要程序立即往下执行，耗时任务交给线程池去执行就行了。

如果一定要拿到线程执行的结果，对于这个问题怎么处理简单来说看场景,可以使用Future的get来阻塞获取结果从而保证得到正确的数据。对于一些超时任务的场景可以在get中设置超时时间。

异步回调

接着上文所说的解决思路我们可以通过Future来返回异步调用的结果来感知线程是否执行结束并且获取返回值。知道Future/Callable的同学应该不会感到很陌生。

将三个方法都这样处理一下

/*** @Auther: 爱唠嗑的阿磊* @Company: Java编程之道* @Date: 2020/7/7 20:12* @Version 1.0*/
@Component
public class MyTask {public static Random random =new Random();@Asyncpublic Future<String> doTaskOne() throws Exception {System.out.println("开始做任务一");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒");return new AsyncResult<>("任务一完成");}@Asyncpublic Future<String> doTaskTwo() throws Exception {System.out.println("开始做任务二");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务二，耗时：" + (end - start) + "毫秒");return new AsyncResult<>("任务二完成");}@Asyncpublic Future<String> doTaskThree() throws Exception {System.out.println("开始做任务三");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("完成任务三，耗时：" + (end - start) + "毫秒");return new AsyncResult<>("任务三完成");}
}

改造一下测试类

 @RestControllerclass Test{@AutowiredMyTask myTask;@GetMapping("/")public void contextLoads() throws Exception {/*myTask.doTaskOne();myTask.doTaskTwo();myTask.doTaskThree();*/long start = System.currentTimeMillis();Future<String> task1 = myTask.doTaskOne();Future<String> task2 = myTask.doTaskTwo();Future<String> task3 = myTask.doTaskThree();task1.get();task2.get();task3.get();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("任务全部完成，总耗时：" + (end - start) + "毫秒");}}

执行一下

开始做任务三
开始做任务一
开始做任务二
完成任务三，耗时：1125毫秒
完成任务二，耗时：1520毫秒
完成任务一，耗时：4344毫秒
任务全部完成，总耗时：4354毫秒

当然我只是举一个获取异步回调的例子，实质上，上诉这种写法不可取，因为get是一个阻塞方法，task1如果一直不执行完的话就会一直阻塞在这里。同理还可以使用其他技术来保证一个合理的返回值如：CountDownLatch等。

自定义线程池

在SpirngBoot中实现自定义线程池很简单，没有接触通过注解实现异步的时候，大家都是自己去写一个线程池然后注入到容器中，最后暴露一下任务提交的方法…但是SpringBoot为你省去了很多繁杂的操作。

• 第一步，先在配置类中定义一个线程池

@EnableAsync@Configurationclass TaskPoolConfig {@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());return executor;}}

• 核心线程数10：线程池创建时候初始化的线程数
• 最大线程数20：线程池最大的线程数，只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程
• 缓冲队列200：用来缓冲执行任务的队列
• 允许线程的空闲时间60秒：当超过了核心线程出之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁
• 线程池名的前缀：设置好了之后可以方便我们定位处理任务所在的线程池
• 线程池对拒绝任务的处理策略：这里采用了CallerRunsPolicy

还有一种写法是去实现一个空接口AsyncConfigurer 其内部提供了初始化线程池和获异步异常处理器

public interface AsyncConfigurer {/*** The {@link Executor} instance to be used when processing async* method invocations.*/@Nullabledefault Executor getAsyncExecutor() {return null;}/*** The {@link AsyncUncaughtExceptionHandler} instance to be used* when an exception is thrown during an asynchronous method execution* with {@code void} return type.*/@Nullabledefault AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {return null;}
}

这两种常用的写法是有一些区别的，限于篇幅我们下篇文章看@Async实现异步调用的源码的时候再去细说。

• 使用该线程池下的线程只需要，@Async注解中指定线程池名即可，比如：

    @Async("taskExecutor")public void doTaskOne() throws Exception {log.info("开始做任务一");long start = System.currentTimeMillis();Thread.sleep(random.nextInt(5000));long end = System.currentTimeMillis();log.info("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒");}

通过debug发现的确是使用我们自定义的线程池在执行。

关闭线程池

引入线程池也会存在不少问题，我就针对一种场景简单说一下如何优雅的关闭线程池。

比如线程池任务还在执行，其他异步池已经停止了如Redis或者Mysql的连接池，此时线程池访问就会报错。

如何解决

在初始化线程的时候加上下面这两句

executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
executor.setAwaitTerminationSeconds(60);

• setWaitForTasksToCompleteOnShutdown（true)：用来设置线程池关闭的时候等待所有任务都完成再继续销毁其他的Bean，这样这些异步任务的销毁就会先于Redis线程池的销毁。
• setAwaitTerminationSeconds(60)：该方法用来设置线程池中任务的等待时间，如果超过这个时候还没有销毁就强制销毁，以确保应用最后能够被关闭，而不被阻塞住。

好了今天就说这么多了，其实还是很简单的运用，希望大家持续关注，后续几天我会@Async实现异步调用的原理，以及我在开发中如何运用线程池技术缩短响应时间。🤞

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