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java异步教程



同步操作如果遇到一个耗时的方法,需要阻塞等待,那么我们有没有办法解决呢?让它异步执行,下面我会详解异步及实现@mikechen

目录

  • 什么是异步?
  • 一、线程异步
  • 二、Future异步
  • 三、CompletableFuture异步
  • 四、SpringBoot @Async异步
  • 五、Guava异步
  • Java异步编程小结

首先我们先来看看一个同步的用户注册例子,流程如下:

在同步操作中,我们执行到插入数据库的时候,我们必须等待这个方法彻底执行完才能执行“发送短信”这个操作,如果插入数据库这个动作执行时间较长,发送短信需要等待,这就是典型的同步场景。

于是聪明的人们开始思考,如果两者关联性不强,能不能将一些非核心业务从主流程中剥离出来,于是有了异步编程雏形,改进后的流程如下:

这就是异步编程,它是程序并发运行的一种手段,它允许多个事件同时发生,当程序调用需要长时间运行的方法时,它不会阻塞当前的执行流程,程序可以继续运行。

在聊完异步编程后,那么我们一起来看看Java里面实现异步编程究竟有哪些方式呢?

在 Java 语言中最简单使用异步编程的方式就是创建一个 线程来实现,如果你使用的 JDK 版本是 8 以上的话,可以使用 Lambda 表达式 会更加简洁。

当然如果每次都创建一个 Thread线程,频繁的创建、销毁,浪费系统资源,我们可以采用线程池:

将业务逻辑封装到 Runnable 或 Callable 中,交由 线程池 来执行。

上述方式虽然达到了多线程并行处理,但有些业务不仅仅要执行过程,还要获取执行结果,后续提供在JUC包增加了Future。

从字面意思理解就是未来的意思,但使用起来却着实有点鸡肋,并不能实现真正意义上的异步,获取结果时需要阻塞线程,或者不断轮询。

Future 类通过 get() 方法阻塞等待获取异步执行的运行结果,性能比较差。

JDK1.8 中,Java 提供了 CompletableFuture 类,它是基于异步函数式编程。相对阻塞式等待返回结果,CompletableFuture 可以通过回调的方式来处理计算结果,实现了异步非阻塞,性能更优。

CompletableFuture 实现了 Future 和 CompletionStage 接口, 并提供了多种实现异步编程的方法,如supplyAsync, runAsync以及thenApplyAsync。

下面我们使用CompletableFuture来实现上面的例子:

我们不需要显式使用 ExecutorService,CompletableFuture 内部使用了 ForkJoinPool 来处理异步任务,这使得我们的代码变的更简洁。

在@Async注解之前,使用多线程需要使用JDK的原生方法,非常麻烦,当有了@Async之后就比较简单了。

首先,使用 @EnableAsync 启用异步注解:

自定义线程池:

在异步处理的方法上添加注解  ,当对  调用时,通过自定义的线程池  异步化执行

用 @Async 注解标记的方法,称为异步方法。在spring boot应用中使用 @Async 很简单:

  • 调用异步方法类上或者启动类加上注解 @EnableAsync
  • 在需要被异步调用的方法外加上 @Async
  • 所使用的 @Async 注解方法的类对象应该是Spring容器管理的bean对象;

Guava 提供了 ListenableFuture 类来执行异步操作

1.首先我们需要添加 guava 的maven依赖:

2.现在我们使用ListenableFuture来实现我们之前的例子:

这里使用MoreExecutors获取ListeningExecutorService类的实例,然后ListeningExecutorService.submit执行异步任务,并返回 ListenableFuture实例。

异步编程受到了越来越多的关注,尤其是在 IO 密集型的业务场景中,相比传统的同步开发模式,异步编程的优势越来越明显,希望以上介绍的5种Java异步编程方式对你有所帮助!

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,《BAT架构技术500期》系列文章作者,分享十余年BAT架构经验以及面试心得!

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