這篇文章主要介紹了Spring boot註解@Async執行緒池例項詳解,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

從Spring3開始提供了@Async註解，該註解可以被標註在方法上，以便非同步地呼叫該方法。呼叫者將在呼叫時立即返回，方法的實際執行將提交給Spring TaskExecutor的任務中，由指定的執行緒池中的執行緒執行。

1. TaskExecutor

Spring非同步執行緒池的介面類，其實質是java.util.concurrent.Executor

Spring 已經實現的異常執行緒池：

1. SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的執行緒池，這個類不重用執行緒，每次呼叫都會建立一個新的執行緒。

2. SyncTaskExecutor：這個類沒有實現非同步呼叫，只是一個同步操作。只適用於不需要多執行緒的地方

3. 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
4. SimpleThreadPoolTaskExecutor：是Quartz的SimpleThreadPool的類。執行緒池同時被quartz和非quartz使用，才需要使用此類

5. ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推薦。 其實質是對java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包裝

2. @EnableAsync @Async

(1) springboot的啟動類,@EnableAsync註解開啟非同步呼叫

(2) spring對@Async定義非同步任務

非同步的方法有3種

1. 最簡單的非同步呼叫，返回值為void， 基於@Async無返回值呼叫，直接在使用類，使用方法（建議在使用方法）上，加上註解。若需要丟擲異常，需手動new一個異常丟擲。

2. 帶引數的非同步呼叫 非同步方法可以傳入引數

3. 異常呼叫返回Future，不會被AsyncUncaughtExceptionHandler處理，需要我們在方法中捕獲異常並處理或者在呼叫方在呼叫Futrue.get時捕獲異常進行處理

3. @Async應用預設執行緒池

spring應用預設的執行緒池，指在@Async註解在使用時，不指定執行緒池的名稱。檢視原始碼，@Async的預設執行緒池為SimpleAsyncTaskExecutor。

預設執行緒池的弊端

線上程池應用中，參考阿里巴巴java開發規範：執行緒池不允許使用Executors去建立，不允許使用系統預設的執行緒池，推薦通過ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式讓開發的工程師更加明確執行緒池的執行規則，規避資源耗盡的風險。Executors各個方法的弊端：

newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor：主要問題是堆積的請求處理佇列可能會耗費非常大的記憶體，甚至OOM。

newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool：要問題是執行緒數最大數是Integer.MAX_VALUE，可能會建立數量非常多的執行緒，甚至OOM。

@Async預設非同步配置使用的是SimpleAsyncTaskExecutor，該執行緒池預設來一個任務建立一個執行緒，若系統中不斷的建立執行緒，最終會導致系統佔用記憶體過高，引發OutOfMemoryError錯誤。針對執行緒建立問題，SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流機制，通過concurrencyLimit屬性來控制開關，當concurrencyLimit>=0時開啟限流機制，預設關閉限流機制即concurrencyLimit=-1，當關閉情況下，會不斷建立新的執行緒來處理任務。基於預設配置，SimpleAsyncTaskExecutor並不是嚴格意義的執行緒池，達不到執行緒複用的功能。

4. @Async應用自定義執行緒池

自定義執行緒池，可對系統中執行緒池更加細粒度的控制，方便調整執行緒池大小配置，執行緒執行異常控制和處理。在設定系統自定義執行緒池代替預設執行緒池時，雖可通過多種模式設定，但替換預設執行緒池最終產生的執行緒池有且只能設定一個（不能設定多個類繼承AsyncConfigurer）。自定義執行緒池有如下模式：

• 重新實現介面AsyncConfigurer
• 繼承AsyncConfigurerSupport
• 配置由自定義的TaskExecutor替代內建的任務執行器

通過檢視Spring原始碼關於@Async的預設呼叫規則，會優先查詢原始碼中實現AsyncConfigurer這個介面的類，實現這個介面的類為AsyncConfigurerSupport。但預設配置的執行緒池和非同步處理方法均為空，所以，無論是繼承或者重新實現介面，都需指定一個執行緒池。且重新實現 public Executor getAsyncExecutor()方法。

(1)實現介面AsyncConfigurer

@Configuration
public class AsyncConfiguration implements AsyncConfigurer {
  @Bean("kingAsyncExecutor")
  public ThreadPoolTaskExecutor executor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    int corePoolSize = 10;
    executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
    int maxPoolSize = 50;
    executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
    int queueCapacity = 10;
    executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
    executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    String threadNamePrefix = "kingDeeAsyncExecutor-";
    executor.setThreadNamePrefix(threadNamePrefix);
    executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
    // 使用自定義的跨執行緒的請求級別執行緒工廠類
    RequestContextThreadFactory threadFactory = RequestContextThreadFactory.getDefault();
    executor.setThreadFactory(threadFactory);
    int awaitTerminationSeconds = 5;
    executor.setAwaitTerminationSeconds(awaitTerminationSeconds);
    executor.initialize();
    return executor;
  }

  @Override
  public Executor getAsyncExecutor() {
    return executor();
  }

  @Override
  public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
    return (ex,method,params) -> ErrorLogger.getInstance().log(String.format("執行非同步任務'%s'",method),ex);
  }
}

(2)繼承AsyncConfigurerSupport

@Configuration 
@EnableAsync 
class SpringAsyncConfigurer extends AsyncConfigurerSupport { 
 
  @Bean 
  public ThreadPoolTaskExecutor asyncExecutor() { 
    ThreadPoolTaskExecutor threadPool = new ThreadPoolTaskExecutor(); 
    threadPool.setCorePoolSize(3); 
    threadPool.setMaxPoolSize(3); 
    threadPool.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true); 
    threadPool.setAwaitTerminationSeconds(60 * 15); 
    return threadPool; 
  } 
 
  @Override 
  public Executor getAsyncExecutor() { 
    return asyncExecutor; 
} 

 @Override 
  public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
  return (ex,ex);
}
}

(3)配置自定義的TaskExecutor

由於AsyncConfigurer的預設執行緒池在原始碼中為空，Spring通過beanFactory.getBean(TaskExecutor.class)先檢視是否有執行緒池，未配置時，通過beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME,Executor.class)，又查詢是否存在預設名稱為TaskExecutor的執行緒池。所以可在專案中，定義名稱為TaskExecutor的bean生成一個預設執行緒池。也可不指定執行緒池的名稱，申明一個執行緒池，本身底層是基於TaskExecutor.class便可。

比如：

Executor.class:ThreadPoolExecutorAdapter->ThreadPoolExecutor->AbstractExecutorService->ExecutorService->Executor（這樣的模式，最終底層為Executor.class，在替換預設的執行緒池時，需設定預設的執行緒池名稱為TaskExecutor）

Executor.class:ThreadPoolTaskExecutor->SchedulingTaskExecutor->AsyncTaskExecutor->TaskExecutor（這樣的模式，最終底層為TaskExecutor.class，在替換預設的執行緒池時，可不指定執行緒池名稱。）

package intellif.configs;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.springframework.aop.interceptor.AsyncUncaughtExceptionHandler;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * @author liuyu
 * @className TaskConfiguration
 * @date 2019/12/17 11:40
 * @description
 */


@Component
public class TaskConfiguration implements AsyncConfigurer {

  private static Logger logger = LogManager.getLogger(TaskConfiguration.class);

  @Value("${thread.pool.corePoolSize:10}")
  private int corePoolSize;

  @Value("${thread.pool.maxPoolSize:20}")
  private int maxPoolSize;

  @Value("${thread.pool.keepAliveSeconds:4}")
  private int keepAliveSeconds;

  @Value("${thread.pool.queueCapacity:512}")
  private int queueCapacity;

  @Value("${thread.pool.waitForTasksToCompleteOnShutdown:true}")
  private boolean waitForTasksToCompleteOnShutdown;

  @Value("${thread.pool.awaitTerminationSeconds:60}")
  private int awaitTerminationSeconds;


  @Override
  public Executor getAsyncExecutor() {
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
    //核心執行緒數
    executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
    //執行緒池最大的執行緒數，只有在緩衝佇列滿了之後，才會申請超過核心執行緒數的執行緒
    executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
    //允許執行緒的空閒時間,當超過了核心執行緒之外的執行緒,在空閒時間到達之後會被銷燬
    executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);
    ////用來緩衝執行任務的佇列
    executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
    //執行緒池名的字首,可以用於定位處理任務所在的執行緒池
    executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
    //執行緒池對拒絕任務的處理策略
    executor.setRejectedExecutionHandler((Runnable r,ThreadPoolExecutor exe) -> {
      logger.warn("當前任務執行緒池佇列已滿.");
    });
    //該方法用來設定執行緒池關閉的時候等待所有任務都完成後,再繼續銷燬其他的Bean，這樣這些非同步任務的銷燬就會先於資料庫連線池物件的銷燬。
    executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(waitForTasksToCompleteOnShutdown);
    //該方法用來設定執行緒池中,任務的等待時間,如果超過這個時間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。
    executor.setAwaitTerminationSeconds(awaitTerminationSeconds);
    executor.initialize();
    return executor;
  }

  @Override
  public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
    return (ex,params) -> logger.error("執行緒池執行任務發生未知異常.",ex);
  }
}

多個執行緒池

@Async註解，使用系統預設或者自定義的執行緒池（代替預設執行緒池）。可在專案中設定多個執行緒池，在非同步呼叫時，指明需要呼叫的執行緒池名稱，如@Async("new_task")。

5. @Async註解失效原因

沒有過去到代理類,本類呼叫時,直接自己內部呼叫,沒有走代理類

1.沒有在@SpringBootApplication啟動類當中添加註解@EnableAsync註解。

2.非同步方法使用註解@Async的返回值只能為void或者Future。

3.沒有走Spring的代理類。因為@Transactional和@Async註解的實現都是基於Spring的AOP，而AOP的實現是基於動態代理模式實現的。那麼註解失效的原因就很明顯了，有可能因為呼叫方法的是物件本身而不是代理物件，因為沒有經過Spring容器。

解決方法:

這裡具體說一下第三種情況的解決方法。

1.註解的方法必須是public方法。

2.方法一定要從另一個類中呼叫，也就是從類的外部呼叫，類的內部呼叫是無效的。

3.如果需要從類的內部呼叫，需要先獲取其代理類，下面上程式碼

@Service
public class AsyncService{
 public void methodA(){
  ...
  AsyncService asyncServiceProxy = SpringUtil.getBean(AsyncService.class);
  asyncServiceProxy .methodB();
  ...
 }
 
 @Async
 public void methodB() {
  ...
 }
}

本類中可以定義實現本類中呼叫的本類的非同步多執行緒方法；

必須實現的兩種：

• public方法
• 手動獲取spring bean

SpringUtils的工具類，手動獲取bean方法：

package intellif.util;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author liuyu
 * @className SpringUtils
 * @date 2019/12/16 20:55
 * @description
 */

@Component("springContextUtil")
public class SpringUtils implements ApplicationContextAware {
  private static ApplicationContext applicationContext = null;

  public static ApplicationContext getApplicationContext() {
    return applicationContext;
  }

  @SuppressWarnings("unchecked")
  public static <T> T getBean(String beanId) {
    return (T) applicationContext.getBean(beanId);
  }

  public static <T> T getBean(Class<T> requiredType) {
    return (T) applicationContext.getBean(requiredType);
  }
  /**
   * Spring容器啟動後，會把 applicationContext 給自動注入進來，然後我們把 applicationContext
   * 賦值到靜態變數中，方便後續拿到容器物件
   * @see org.springframework.context.ApplicationContextAware#setApplicationContext(org.springframework.context.ApplicationContext)
   */
  @Override
  public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
    SpringUtils.applicationContext = applicationContext;
  }
}

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援我們。