Spring Boot教程（十六）使用@Async實現異步調用

同步調用

下面經過一個簡單示例來直觀的理解什麼是同步調用：

• 定義Task類，建立三個處理函數分別模擬三個執行任務的操做，操做消耗時間隨機取（10秒內）

  @Component
  public class Task {
  
      public static Random random =new Random();
  
      public void doTaskOne() throws Exception {
          System.out.println("開始作任務一");
          long start = System.currentTimeMillis();
          Thread.sleep(random.nextInt(10000));
          long end = System.currentTimeMillis();
          System.out.println("完成任務一，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
      }
  
      public void doTaskTwo() throws Exception {
          System.out.println("開始作任務二");
          long start = System.currentTimeMillis();
          Thread.sleep(random.nextInt(10000));
          long end = System.currentTimeMillis();
          System.out.println("完成任務二，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
      }
  
      public void doTaskThree() throws Exception {
          System.out.println("開始作任務三");
          long start = System.currentTimeMillis();
          Thread.sleep(random.nextInt(10000));
          long end = System.currentTimeMillis();
          System.out.println("完成任務三，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
      }
  
  }

   

• 在單元測試用例中，注入Task對象，並在測試用例中執行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數。

  @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
  @SpringApplicationConfiguration(classes = Application.class)
  public class ApplicationTests {
  
  	@Autowired
  	private Task task;
  
  	@Test
  	public void test() throws Exception {
  		task.doTaskOne();
  		task.doTaskTwo();
  		task.doTaskThree();
  	}
  
  }

   

• 執行單元測試，能夠看到相似以下輸出：

  開始作任務一
  完成任務一，耗時：4256毫秒
  開始作任務二
  完成任務二，耗時：4957毫秒
  開始作任務三
  完成任務三，耗時：7173毫秒

  任務1、任務2、任務三順序的執行完了，換言之doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數順序的執行完成。

  異步調用

  上述的同步調用雖然順利的執行完了三個任務，可是能夠看到執行時間比較長，若這三個任務自己之間不存在依賴關係，能夠併發執行的話，同步調用在執行效率方面就比較差，能夠考慮經過異步調用的方式來併發執行。

  在Spring Boot中，咱們只須要經過使用@Async註解就能簡單的將原來的同步函數變爲異步函數，Task類改在爲以下模式：

  @Component
  public class Task {
  
      @Async
      public void doTaskOne() throws Exception {
          // 同上內容，省略
      }
  
      @Async
      public void doTaskTwo() throws Exception {
          // 同上內容，省略
      }
  
      @Async
      public void doTaskThree() throws Exception {
          // 同上內容，省略
      }
  
  }

  爲了讓@Async註解可以生效，還須要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync，以下所示：

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

  此時能夠反覆執行單元測試，您可能會遇到各類不一樣的結果，好比：

• 沒有任何任務相關的輸出
• 有部分任務相關的輸出
• 亂序的任務相關的輸出

• 緣由是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數的時候已是異步執行了。主程序在異步調用以後，主程序並不會理會這三個函數是否執行完成了，因爲沒有其餘須要執行的內容，因此程序就自動結束了，致使了不完整或是沒有輸出任務相關內容的狀況。

  注： @Async所修飾的函數不要定義爲static類型，這樣異步調用不會生效

  異步回調

• 爲了讓doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常結束，假設咱們須要統計一下三個任務併發執行共耗時多少，這就須要等到上述三個函數都完成調動以後記錄時間，並計算結果。

  那麼咱們如何判斷上述三個異步調用是否已經執行完成呢？咱們須要使用Future<T>來返回異步調用的結果，就像以下方式改造doTaskOne函數：

  @Async
  public Future<String> doTaskOne() throws Exception {
      System.out.println("開始作任務一");
      long start = System.currentTimeMillis();
      Thread.sleep(random.nextInt(10000));
      long end = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("完成任務一，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
      return new AsyncResult<>("任務一完成");
  }

  按照如上方式改造一下其餘兩個異步函數以後，下面咱們改造一下測試用例，讓測試在等待完成三個異步調用以後來作一些其餘事情。

  @Test
  public void test() throws Exception {
  
  	long start = System.currentTimeMillis();
  
  	Future<String> task1 = task.doTaskOne();
  	Future<String> task2 = task.doTaskTwo();
  	Future<String> task3 = task.doTaskThree();
  
  	while(true) {
  		if(task1.isDone() && task2.isDone() && task3.isDone()) {
  			// 三個任務都調用完成，退出循環等待
  			break;
  		}
  		Thread.sleep(1000);
  	}
  
  	long end = System.currentTimeMillis();
  
  	System.out.println("任務所有完成，總耗時：" + (end - start) + "毫秒");
  
  }

  看看咱們作了哪些改變：

• 在測試用例一開始記錄開始時間
• 在調用三個異步函數的時候，返回Future<String>類型的結果對象
• 在調用完三個異步函數以後，開啓一個循環，根據返回的Future<String>對象來判斷三個異步函數是否都結束了。若都結束，就結束循環；若沒有都結束，就等1秒後再判斷。
• 跳出循環以後，根據結束時間 - 開始時間，計算出三個任務併發執行的總耗時。
• 執行一下上述的單元測試，能夠看到以下結果：

  開始作任務一
  開始作任務二
  開始作任務三
  完成任務三，耗時：37毫秒
  完成任務二，耗時：3661毫秒
  完成任務一，耗時：7149毫秒
  任務所有完成，總耗時：8025毫秒

  能夠看到，經過異步調用，讓任務1、2、三併發執行，有效的減小了程序的總運行時間。

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