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spring中使用@Async註解進行非同步處理

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:

  1. @Configuration  
  2. @EnableAsync  
  3. public class SpringAsyncConfig { ... }  
     基於XML配置檔案的啟用方式,配置如下:
  1. <task:executorid="myexecutor"pool-size="5"/>
  2. <task:annotation-drivenexecutor="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:

  1. @Async  //標註使用  
  2. public void asyncMethodWithVoidReturnType() {  
  3.     System.out.println("Execute method asynchronously. "  
  4.       + Thread.currentThread().getName());  
  5. }  
  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:

  1. @Async  
  2. public Future<String> asyncMethodWithReturnType() {  
  3.     System.out.println("Execute method asynchronously - "  
  4.       + Thread.currentThread().getName());  
  5.     try {  
  6.         Thread.sleep(5000);  
  7.         return new AsyncResult<String>("hello world !!!!");  
  8.     } catch (InterruptedException e) {  
  9.         //  
  10.     }  
  11.     return null;  
  12. }  
   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:

  1. public void testAsyncAnnotationForMethodsWithReturnType()  
  2.    throws InterruptedException, ExecutionException {  
  3.     System.out.println("Invoking an asynchronous method. "  
  4.       + Thread.currentThread().getName());  
  5.     Future<String>future = asyncAnnotationExample.asyncMethodWithReturnType();  
  6.     while (true) {  ///這裡使用了迴圈判斷,等待獲取結果資訊  
  7.         if (future.isDone()) {  //判斷是否執行完畢  
  8.             System.out.println("Result from asynchronous process - " + future.get());  
  9.             break;  
  10.         }  
  11.         System.out.println("Continue doing something else. ");  
  12.         Thread.sleep(1000);  
  13.     }  
  14. }  
  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

  1. public class ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor implements AsyncTaskExecutor {  
  2.     private AsyncTaskExecutor executor;  
  3.     public ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor(AsyncTaskExecutor executor) {  
  4.         this.executor = executor;  
  5.      }  
  6.       ////用獨立的執行緒來包裝,@Async其本質就是如此  
  7.     public void execute(Runnable task) {       
  8.       executor.execute(createWrappedRunnable(task));  
  9.     }  
  10.     public void execute(Runnable task, long startTimeout) {  
  11.         /用獨立的執行緒來包裝,@Async其本質就是如此  
  12.        executor.execute(createWrappedRunnable(task), startTimeout);           
  13.     }   
  14.     public Future submit(Runnable task) { return executor.submit(createWrappedRunnable(task));  
  15.        //用獨立的執行緒來包裝,@Async其本質就是如此。  
  16.     }   
  17.     public Future submit(final Callable task) {  
  18.       //用獨立的執行緒來包裝,@Async其本質就是如此。  
  19.        return executor.submit(createCallable(task));   
  20.     }   
  21.     private Callable createCallable(final Callable task) {   
  22.         return new Callable() {   
  23.             public T call() throws Exception {   
  24.                  try {   
  25.                      return task.call();   
  26.                  } catch (Exception ex) {   
  27.                      handle(ex);   
  28.                      throw ex;   
  29.                    }   
  30.                  }   
  31.         };   
  32.     }  
  33.     private Runnable createWrappedRunnable(final Runnable task) {   
  34.          return new Runnable() {   
  35.              public void run() {   
  36.                  try {  
  37.                      task.run();   
  38.                   } catch (Exception ex) {   
  39.                      handle(ex);   
  40.                    }   
  41.             }  
  42.         };   
  43.     }   
  44.     private void handle(Exception ex) {  
  45.       //具體的異常邏輯處理的地方  
  46.       System.err.println("Error during @Async execution: " + ex);  
  47.     }  
  48. }  

 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:

  1. <task:annotation-drivenexecutor="exceptionHandlingTaskExecutor"scheduler="defaultTaskScheduler"/>
  2. <beanid="exceptionHandlingTaskExecutor"class="nl.jborsje.blog.examples.ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor">
  3.     <constructor-argref="defaultTaskExecutor"/>
  4. </bean>
  5. <task:executorid="defaultTaskExecutor"pool-size="5"/>
  6. <task:schedulerid="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。