spring-boot實戰【10】【轉】：Spring Boot中使用@Async實現非同步呼叫

標籤：ssr   ber   rgs   ams   get   random   public   沒有   strong   

什麼是“非同步呼叫”？

“非同步呼叫”對應的是“同步調用”，同步調用指程式按照定義順序依次執行，每一行程式都必須等待上一行程式執行完成之後才能執行；非同步呼叫指程式在順序執行時，不等待非同步呼叫的語句返回結果就執行後面的程式。

同步調用

下面通過一個簡單樣本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類比三個執行任務的操作，操作消耗時間隨機取（10秒內）

123456789101112131415161718192021222324252627282930

@Componentpublic class Task { public static Random random =new Random(); public void doTaskOne() throws Exception {System.out.println("開始做任務一");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("開始做任務二");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("開始做任務三");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，並在測試案例中執行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數。

123456789101112131415

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

• 執行單元測試，可以看到類似如下輸出：

123456

開始做任務一完成任務一，耗時：4256毫秒開始做任務二完成任務二，耗時：4957毫秒開始做任務三完成任務三，耗時：7173毫秒

任務一、任務二、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。

非同步呼叫

上述的同步調用雖然順利的執行完了三個任務，但是可以看到執行時間比較長，若這三個任務本身之間不存在依賴關係，可以並發執行的話，同步調用在執行效率方面就比較差，可以考慮通過非同步呼叫的方式來並發執行。

在Spring Boot中，我們只需要通過使用@Async註解就能簡單的將原來的同步函數變為非同步函數，Task類改在為如下模式：

12345678910111213141516171819

@Componentpublic class Task { @Asyncpublic void doTaskOne() throws Exception {// 同上內容，省略} @Asyncpublic void doTaskTwo() throws Exception {// 同上內容，省略} @Asyncpublic void doTaskThree() throws Exception {// 同上內容，省略} }

為了讓@Async註解能夠生效，還需要在Spring Boot的主程式中配置@EnableAsync，如下所示：

123456789

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

此時可以反覆執行單元測試，您可能會遇到各種不同的結果，比如：

• 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

原因是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三個函數的時候已經是非同步執行了。主程式在非同步呼叫之後，主程式並不會理會這三個函數是否執行完成了，由於沒有其他需要執行的內容，所以程式就自動結束了，導致了不完整或是沒有輸出任務相關內容的情況。

註： @Async所修飾的函數不要定義為static類型，這樣非同步呼叫不會生效

非同步回調

為了讓doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常結束，假設我們需要統計一下三個任務並發執行共耗時多少，這就需要等到上述三個函數都完成調動之後記錄時間，並計算結果。

那麼我們如何判斷上述三個非同步呼叫是否已經執行完成呢？我們需要使用Future<T>來返回非同步呼叫的結果，就像如下方式改造doTaskOne函數：

123456789

@Asyncpublic Future<String> doTaskOne() throws Exception {System.out.println("開始做任務一");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他兩個非同步函數之後，下面我們改造一下測試案例，讓測試在等待完成三個非同步呼叫之後來做一些其他事情。

12345678910111213141516171819202122

@Testpublic 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，退出迴圈等待break;}Thread.sleep(1000);} long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("任務全部完成，總耗時：" + (end - start) + "毫秒"); }

看看我們做了哪些改變：

• 在測試案例一開始記錄開始時間
• 在調用三個非同步函數的時候，返回Future<String>類型的結果對象
• 在調用完三個非同步函數之後，開啟一個迴圈，根據返回的Future<String>對象來判斷三個非同步函數是否都結束了。若都結束，就結束迴圈；若沒有都結束，就等1秒後再判斷。
• 跳出迴圈之後，根據結束時間 - 開始時間，計算出三個任務並發執行的總耗時。

執行一下上述的單元測試，可以看到如下結果：

1234567

開始做任務一開始做任務二開始做任務三完成任務三，耗時：37毫秒完成任務二，耗時：3661毫秒完成任務一，耗時：7149毫秒任務全部完成，總耗時：8025毫秒

可以看到，通過非同步呼叫，讓任務一、二、三並發執行，有效減少了程式的總已耗用時間。

完整樣本Chapter4-1-2

spring-boot實戰【10】【轉】：Spring Boot中使用@Async實現非同步呼叫