引言： 在Java應用中，絕大多數情況下都是通過同步的方式來實現互動處理的；但是在處理與第三方系統互動的時候，容易造成響應遲緩的情況，之前大部分都是使用多執行緒來完成此類任務，其實，在Spring 3.x之後，就已經內建了@Async來完美解決這個問題，本文將完成介紹@Async的用法。

1.  何為非同步呼叫？

    在解釋非同步呼叫之前，我們先來看同步呼叫的定義；同步就是整個處理過程順序執行，當各個過程都執行完畢，並返回結果。 非同步呼叫則是隻是傳送了呼叫的指令，呼叫者無需等待被呼叫的方法完全執行完畢；而是繼續執行下面的流程。

     例如， 在某個呼叫中，需要順序呼叫 A, B, C三個過程方法；如他們都是同步呼叫，則需要將他們都順序執行完畢之後，方算作過程執行完畢； 如B為一個非同步的呼叫方法，則在執行完A之後，呼叫B，並不等待B完成，而是執行開始呼叫C，待C執行完畢之後，就意味著這個過程執行完畢了。

2.  常規的非同步呼叫處理方式

    在Java中，一般在處理類似的場景之時，都是基於建立獨立的執行緒去完成相應的非同步呼叫邏輯，通過主執行緒和不同的執行緒之間的執行流程，從而在啟動獨立的執行緒之後，主執行緒繼續執行而不會產生停滯等待的情況。

3. @Async介紹

   在Spring中，基於@Async標註的方法，稱之為非同步方法；這些方法將在執行的時候，將會在獨立的執行緒中被執行，呼叫者無需等待它的完成，即可繼續其他的操作。

     如何在Spring中啟用@Async

     基於Java配置的啟用方式：

@Configuration
@EnableAsync
public class SpringAsyncConfig { ... }

基於XML配置檔案的啟用方式，配置如下：

<task:executor id="myexecutor" pool-size="5"  />
<task:annotation-driven executor="myexecutor"/>

以上就是兩種定義的方式。

4. 基於@Async無返回值呼叫

    示例如下：

@Async  //標註使用
public void asyncMethodWithVoidReturnType() {
    System.out.println("Execute method asynchronously. "
      + Thread.currentThread().getName());
}

使用的方式非常簡單，一個標註即可解決所有的問題。

5. 基於@Async返回值的呼叫

   示例如下：

@Async
public Future<String> asyncMethodWithReturnType() {
    System.out.println("Execute method asynchronously - "
      + Thread.currentThread().getName());
    try {
        Thread.sleep(5000);
        return new AsyncResult<String>("hello world !!!!");
    } catch (InterruptedException e) {
        //
    }
 
    return null;
}

以上示例可以發現，返回的資料型別為Future型別，其為一個介面。具體的結果型別為AsyncResult,這個是需要注意的地方。

呼叫返回結果的非同步方法示例：

public void testAsyncAnnotationForMethodsWithReturnType()
   throws InterruptedException, ExecutionException {
    System.out.println("Invoking an asynchronous method. "
      + Thread.currentThread().getName());
    Future<String> future = asyncAnnotationExample.asyncMethodWithReturnType();
 
    while (true) {  ///這裡使用了迴圈判斷，等待獲取結果資訊
        if (future.isDone()) {  //判斷是否執行完畢
            System.out.println("Result from asynchronous process - " + future.get());
            break;
        }
        System.out.println("Continue doing something else. ");
        Thread.sleep(1000);
    }
}

 分析： 這些獲取非同步方法的結果資訊，是通過不停的檢查Future的狀態來獲取當前的非同步方法是否執行完畢來實現的。

6. 基於@Async呼叫中的異常處理機制

    在非同步方法中，如果出現異常，對於呼叫者caller而言，是無法感知的。如果確實需要進行異常處理，則按照如下方法來進行處理：

    1.  自定義實現AsyncTaskExecutor的任務執行器

         在這裡定義處理具體異常的邏輯和方式。

    2.  配置由自定義的TaskExecutor替代內建的任務執行器

    示例步驟1，自定義的TaskExecutor

public class ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor implements AsyncTaskExecutor {
    private AsyncTaskExecutor executor;
    public ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor(AsyncTaskExecutor executor) {
        this.executor = executor;
     }
 ////用獨立的執行緒來包裝，@Async其本質就是如此
    public void execute(Runnable task) { 
      executor.execute(createWrappedRunnable(task));
    }
    public void execute(Runnable task, long startTimeout) {
   /用獨立的執行緒來包裝，@Async其本質就是如此
       executor.execute(createWrappedRunnable(task), startTimeout);         
    } 
    public Future submit(Runnable task) { return executor.submit(createWrappedRunnable(task));
       //用獨立的執行緒來包裝，@Async其本質就是如此。
    } 
public Future submit(final Callable task) {
      //用獨立的執行緒來包裝，@Async其本質就是如此。
       return executor.submit(createCallable(task)); 
} 

private Callable createCallable(final Callable task) { 
   return new Callable() { 
   public T call() throws Exception { 
    try { 
    return task.call(); 
    } catch (Exception ex) { 
    handle(ex); 
throw ex; 
  } 
} 
}; 
}


private Runnable createWrappedRunnable(final Runnable task) { 
    return new Runnable() { 
    public void run() { 
    try {
    task.run(); 
 } catch (Exception ex) { 
    handle(ex); 
  } 
}
}; 
} 
private void handle(Exception ex) {
      //具體的異常邏輯處理的地方
      System.err.println("Error during @Async execution: " + ex);
    }
}

 分析： 可以發現其是實現了AsyncTaskExecutor, 用獨立的執行緒來執行具體的每個方法操作。在createCallable和createWrapperRunnable中，定義了異常的處理方式和機制。

handle()就是未來我們需要關注的異常處理的地方。

      配置檔案中的內容：

<task:annotation-driven executor="exceptionHandlingTaskExecutor" scheduler="defaultTaskScheduler" />
<bean id="exceptionHandlingTaskExecutor" class="nl.jborsje.blog.examples.ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor">
    <constructor-arg ref="defaultTaskExecutor" />
</bean>
<task:executor id="defaultTaskExecutor" pool-size="5" />
<task:scheduler id="defaultTaskScheduler" pool-size="1" />

分析： 這裡的配置使用自定義的taskExecutor來替代預設的TaskExecutor。

7. @Async呼叫中的事務處理機制

    在@Async標註的方法，同時也適用了@Transactional進行了標註；在其呼叫資料庫操作之時，將無法產生事務管理的控制，原因就在於其是基於非同步處理的操作。

     那該如何給這些操作新增事務管理呢？可以將需要事務管理操作的方法放置到非同步方法內部，在內部被呼叫的方法上新增@Transactional.

    例如：  方法A，使用了@Async/@Transactional來標註，但是無法產生事務控制的目的。

          方法B，使用了@Async來標註，  B中呼叫了C、D，C/D分別使用@Transactional做了標註，則可實現事務控制的目的。

8. 總結

     通過以上的描述，應該對@Async使用的方法和注意事項了。