給你講明白啥是SpringMvc異步處理
不僅因?yàn)檫@句話是出自馬克思主義哲學(xué)的唯物辯證法，而且事實(shí)確實(shí)如此。下面就來(lái)描述這樣的一個(gè)變化。
分工的產(chǎn)生與協(xié)作
想必大家都買(mǎi)過(guò)房或終將會(huì)買(mǎi)房，那自然離不開(kāi)裝修，就以裝修這個(gè)話題來(lái)展開(kāi)吧。假設(shè)有一個(gè)搞裝修的人叫小王。
小王活兒做得特別好，但目前還是一個(gè)人單打獨(dú)斗。他正在干活兒的這家業(yè)主的鄰居發(fā)現(xiàn)了他的活兒好，于是專門(mén)來(lái)找他咨詢情況。
小王不得不停下手頭的工作，來(lái)為潛在的客戶解答疑惑或訴說(shuō)方案。最終靠實(shí)力把潛在客戶變成了真正的客戶。小王的名氣就這樣傳開(kāi)了。
附近小區(qū)的人聞名而來(lái)，找他溝通裝修方案或確認(rèn)時(shí)間安排，小王不得不每次都停下手頭工作，專心為客戶解答。等客戶走后，他再開(kāi)始繼續(xù)工作。
隨著來(lái)找他的人與日俱增，漸漸的小王發(fā)現(xiàn)他真正用于干活兒的時(shí)間越來(lái)越少了，因?yàn)樗诮哟蛻羯匣ㄙM(fèi)了太多的時(shí)間。
但沒(méi)有辦法，為了能夠接到更多的活兒，他必須為客戶提供這個(gè)咨詢，必須要花掉這些時(shí)間。結(jié)果導(dǎo)致干活兒的時(shí)間被壓縮了，活兒干不完了，該咋辦呢？
其實(shí)解決方法很簡(jiǎn)單，所有人都能想得到，那就是小王招了一個(gè)工人專門(mén)給他干活。工人干完活后先過(guò)小王這一關(guān)，小王覺(jué)得可以了才會(huì)交付給業(yè)主。
小王呢則繼續(xù)為客戶提供咨詢服務(wù)，在空閑的時(shí)候也會(huì)去和僅有的一個(gè)工人一起干活?？磥?lái)問(wèn)題已得到解決，一切重新回到平衡狀態(tài)中。
由于小王走了狗屎運(yùn)，每天來(lái)的客戶實(shí)在是太多了，這個(gè)剛剛建立的平衡又被打破了。小王不得不全天候的提供咨詢，索性不再干活了。
而且由于接的活兒越來(lái)越多，無(wú)奈不得不又招了第二個(gè)工人，第三個(gè)工人，第四個(gè)。。。
我們可以看到很多事情都在逐漸的發(fā)生著改變，小王從一個(gè)只會(huì)干活的工人逐步過(guò)渡到只負(fù)責(zé)接待客戶的顧問(wèn)，不再干活。
為了適應(yīng)自己的這個(gè)新角色，小王不得不招了一個(gè)又一個(gè)工人為自己干活，這樣自己才能得以從原來(lái)的工作中徹底解脫。
可見(jiàn)隨著事物的發(fā)展，分工的產(chǎn)生是一種必然，這就導(dǎo)致了崗位種類(lèi)的增加。原來(lái)只有一個(gè)崗位，既負(fù)責(zé)干活又負(fù)責(zé)咨詢。
現(xiàn)在變?yōu)榱藘蓚€(gè)崗位，一個(gè)專門(mén)負(fù)責(zé)咨詢和監(jiān)工，其實(shí)就是工長(zhǎng)了，一個(gè)專門(mén)負(fù)責(zé)干活和施工，其實(shí)就是工人。
這種“工長(zhǎng) + 工人”的模式在現(xiàn)實(shí)生活中使用的非常普遍，工長(zhǎng)為工人分配工作和驗(yàn)收工人的工作以及解答工人的問(wèn)題，其實(shí)就是兩個(gè)崗位之間的協(xié)作。
因此，分工的產(chǎn)生與協(xié)作代表著一種更加先進(jìn)和高效的生產(chǎn)方式，至少?gòu)睦碚撋蟻?lái)看是這樣的，他們各司其職，然后再?gòu)?qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，結(jié)果可想而知。
Web容器對(duì)異步的支持
看完上一小節(jié)，希望大家記住這八個(gè)字，“各司其職、相互協(xié)作”。OK，馬上進(jìn)入程序世界。
SpringMvc的實(shí)質(zhì)就是對(duì)Java Web的封裝，因此為了更容易的理解SpringMvc的異步，必須先了解Java Web的異步。
Java Web的實(shí)質(zhì)就是一套標(biāo)準(zhǔn)（接口），Web容器實(shí)現(xiàn)了這套標(biāo)準(zhǔn)，所以我們站在Web容器的立場(chǎng)來(lái)說(shuō)Java Web的異步，非常好理解。
無(wú)論采用什么框架開(kāi)發(fā)的Java Web應(yīng)用，最終都是在Web容器中運(yùn)行的，如tomcat就是最常用的Web容器。
啟動(dòng)SpringBoot時(shí)，可以看看日志中打印出的線程名稱，其實(shí)就是tomcat線程池里的線程?？梢远嗾?qǐng)求幾次，發(fā)現(xiàn)每次處理請(qǐng)求的線程Id都不一樣。
我們知道，其實(shí)每一個(gè)請(qǐng)求過(guò)來(lái)后，Web容器都會(huì)從自己的線程池中拿出一個(gè)線程來(lái)運(yùn)行Java Web應(yīng)用以處理請(qǐng)求。當(dāng)請(qǐng)求處理完后，這個(gè)線程會(huì)被還回到線程池中以便處理下一個(gè)請(qǐng)求。
如果請(qǐng)求能在非常短的時(shí)間內(nèi)處理完成，是沒(méi)有問(wèn)題的。我們?cè)O(shè)想一下，如果請(qǐng)求執(zhí)行的非常慢，那么這個(gè)線程將無(wú)法還回去，于是線程池中可用的線程數(shù)目將少一個(gè)。
由于線程池的容量是有限的，如果很多執(zhí)行的很慢的請(qǐng)求同時(shí)到來(lái)，那么線程池中的線程將會(huì)用光，而且短時(shí)間內(nèi)都還不回來(lái)。此時(shí)的其它請(qǐng)求都將無(wú)法被處理。
我們發(fā)現(xiàn)執(zhí)行很快的請(qǐng)求和非常耗時(shí)的請(qǐng)求是屬于兩種不同性質(zhì)的事物，現(xiàn)在它們都由Web容器的線程池的線程來(lái)從頭處理到尾，就像當(dāng)初的小王。
既要接待客戶做咨詢工作，又要等客戶走了自己干活。這顯然是低效的，唯一的方法就是將這兩種工作分開(kāi)，分別交由兩個(gè)崗位去做。
于是我們就看到，小王招了很多工人，自己專業(yè)做咨詢接活兒，轉(zhuǎn)手把活兒交給工人去做，工人做好后把活兒再交回給小王，小王再向業(yè)主交付。
我們可以把這個(gè)思路套到Web容器上，就是Web容器線程池的線程只用來(lái)處理執(zhí)行速度很快的請(qǐng)求，這對(duì)應(yīng)于小王只負(fù)責(zé)咨詢接活兒。
對(duì)于非常耗時(shí)的請(qǐng)求，Web容器線程池的線程將把這個(gè)請(qǐng)求交給其它專門(mén)的線程池的線程去處理，這對(duì)應(yīng)于小王把接到的活兒交給他的工人去做。
Web容器線程池的線程將再去接受其它請(qǐng)求，因?yàn)楹臅r(shí)的請(qǐng)求已經(jīng)被交出去了。這對(duì)應(yīng)于小王再去接別的活兒，因?yàn)樯弦粋€(gè)活兒已經(jīng)交給工人去干了。
專門(mén)的線程池的線程處理完這個(gè)請(qǐng)求后會(huì)把它還回給Web容器線程池的線程，這對(duì)應(yīng)于工人干完活兒后會(huì)把活兒先交給小王去驗(yàn)收。
Web容器線程池的線程拿到處理結(jié)果，把結(jié)果寫(xiě)入響應(yīng)，這個(gè)請(qǐng)求就被處理完畢了。這對(duì)應(yīng)于小王把工人干好的活兒交付給業(yè)主，施工就算完畢了。
我們來(lái)分析一下，小王由于角色轉(zhuǎn)變而帶來(lái)的工作轉(zhuǎn)變都有哪些。一開(kāi)始小王單打獨(dú)斗，小王工作有三種，小王從業(yè)主接活兒，小王自己干活，小王向業(yè)主交付。
到最后小王成了工長(zhǎng)，此時(shí)的工作是四種，小王從業(yè)主接活兒，小王把活兒交給工人去做，工人把做好的活兒交回給小王，小王向業(yè)主交付。
對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，小王為了使自己不干活，所以引入了工人，以及由此產(chǎn)生的他與工人之間的一去一來(lái)的協(xié)調(diào)交互。
同樣來(lái)分析一下，Web容器線程池的線程前前后后有哪些變化。一開(kāi)始線程處理所有的請(qǐng)求，可以分為三個(gè)階段，線程接受請(qǐng)求，線程處理請(qǐng)求，線程寫(xiě)回響應(yīng)。
到最后線程的工作分為四個(gè)階段，線程接受請(qǐng)求，線程把待處理的請(qǐng)求交給專門(mén)的線程池，專門(mén)的線程池把處理好的請(qǐng)求交回給線程，線程寫(xiě)回響應(yīng)。
對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，Web容器線程池的線程為了使自己不處理耗時(shí)請(qǐng)求，所以引入了專門(mén)的線程池，以及由此產(chǎn)生的它與專門(mén)的線程池的一去一來(lái)的協(xié)調(diào)交互。
是不是發(fā)現(xiàn)線程池和小王的行為是完全對(duì)應(yīng)的。而且他們面臨的問(wèn)題都一樣，就是把需要處理的任務(wù)交出去給別人，別人把處理完畢的任務(wù)再還回給他。
好了，現(xiàn)在我來(lái)告訴你，這就是Java Web異步處理的整體邏輯思想?；睘楹?jiǎn)后，其實(shí)就是一去一來(lái)這兩個(gè)動(dòng)作罷了。
自己把執(zhí)行流程交出去
1AsyncContext?startAsync()
別人把執(zhí)行流程還回來(lái)
1void?dispatch()
上面這兩個(gè)方法就完成了一去一來(lái)這兩個(gè)動(dòng)作，僅此而已。
看到這些，可能有些人大失所望，傳說(shuō)中“牛X和高大上”的異步處理，到最后也不過(guò)區(qū)區(qū)十四個(gè)字，“執(zhí)行流程交出去，執(zhí)行流程還回來(lái)”。
可能還會(huì)有人覺(jué)得，異步處理不應(yīng)該和客戶端也有關(guān)系嗎？其實(shí)并沒(méi)有，純粹是服務(wù)器端的把戲。而且對(duì)于單個(gè)請(qǐng)求的處理時(shí)間也不會(huì)減少。
就像你去飯店吃飯，你點(diǎn)的這份飯?jiān)诤髲N是一個(gè)廚師完成的還是多個(gè)廚師協(xié)作完成的，其實(shí)你并不知道，一般情況下你也并不關(guān)心。
SpringMvc對(duì)異步的支持
上面描述的異步處理邏輯只是一個(gè)規(guī)范（接口），是不帶實(shí)現(xiàn)的。任何想要支持Java Web異步處理的，需要在遵守這個(gè)規(guī)范的前提下，自己提供一套實(shí)現(xiàn)。
說(shuō)白了，就是也要采用交出去還回來(lái)的模式，但是如何交出去，怎樣還回來(lái)，要自己去實(shí)現(xiàn)，還有這個(gè)專門(mén)的線程池也要自己來(lái)提供。
SpringMvc提供了對(duì)異步的支持，所以它遵守了這個(gè)規(guī)范，而且它也定義了相似的接口來(lái)與Java Web規(guī)范交互。
這個(gè)接口就是AsyncWebRequest，它的實(shí)現(xiàn)類(lèi)是StandardServletAsyncWebRequest。同樣的兩個(gè)方法。
交出去
1void?startAsync()
還回來(lái)
1void?dispatch()
在這兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)中，分別去調(diào)用了Java Web規(guī)范中的對(duì)應(yīng)方法，這就是與Java Web規(guī)范的交互。
同時(shí)SpringMvc自己是有線程池的，所以在第一個(gè)方法里實(shí)現(xiàn)了把執(zhí)行流程交出去的操作，在第二個(gè)方法里實(shí)現(xiàn)了把執(zhí)行流程還回來(lái)的操作。
還有一個(gè)問(wèn)題就是，并不是所有的方法都需要異步處理，所以就需要有一種方式來(lái)告訴SpringMvc，哪個(gè)方法需要異步處理。
SpringMvc選擇了采用方法返回值的類(lèi)型來(lái)進(jìn)行區(qū)分，凡是@RequestMapping方法的返回值類(lèi)型是以下這些的，就表明開(kāi)發(fā)人員想進(jìn)行異步處理，于是SpringMvc就進(jìn)行異步處理。
1Callable<V>
2
3DeferredResult<T>
4
5WebAsyncTask<V>
6
7StreamingResponseBody
8
9ResponseEntity<StreamingResponseBody>
10
11ResponseBodyEmitter
12
13ResponseEntity<ResponseBodyEmitter>
對(duì)于異步處理的方式，其實(shí)也包括兩大類(lèi)，一類(lèi)是開(kāi)發(fā)人員不管，完全交給SpringMvc去處理，一類(lèi)是開(kāi)發(fā)人員自己把控，不用SpringMvc參與。
對(duì)于第一類(lèi)，我們返回Callable
對(duì)于第二類(lèi)，我們返回DeferredResult
因此是由開(kāi)發(fā)人員來(lái)決定的，開(kāi)發(fā)人員需要自己弄個(gè)線程去執(zhí)行，并且一定要記住最后要設(shè)置一下結(jié)果才行。
我們看到耗時(shí)的代碼都跑到別的線程里去執(zhí)行了，那么SpringMvc的處理主流程自然就結(jié)束了，這就是執(zhí)行流程交出去的過(guò)程。
只不過(guò)有一點(diǎn)需要注意，這個(gè)請(qǐng)求的處理并沒(méi)有完成，只是暫時(shí)離開(kāi)了SpringMvc的主流程，在別的線程池里運(yùn)行著呢。
那么一段時(shí)間后，別的線程池運(yùn)行結(jié)束，已經(jīng)取得了結(jié)果，那這個(gè)結(jié)果和執(zhí)行流程又該如何還回來(lái)呢？
直接還回來(lái)嗎？顯然是不可能的，因?yàn)镾pringMvc的處理主流程在把任務(wù)交出去的那一刻就已經(jīng)結(jié)束了、不存在了。
其實(shí)是別的線程池在處理結(jié)束并得到結(jié)果后，處理流程連同結(jié)果會(huì)返回到Web容器中，由Web容器再次分派這個(gè)請(qǐng)求到SpringMvc中來(lái)。
這就是為什么上面第二個(gè)方法的名字叫做dispatch的原因，就是再次分派這個(gè)請(qǐng)求到Web應(yīng)用中來(lái)嘛，因此會(huì)再次進(jìn)入到SpringMvc中，這不就把執(zhí)行流程還回來(lái)了嘛。
可能會(huì)有人產(chǎn)生疑惑，如果SpringMvc再次處理這個(gè)請(qǐng)求那不就亂套了嗎？答案是顯然不會(huì)的，因?yàn)檫@次異步的結(jié)果已經(jīng)存在了，自然不會(huì)再異步處理了，而是把它跳過(guò)去直接進(jìn)入后續(xù)處理。
也就是對(duì)方法返回值（ReturnValue）的處理，比如序列化成JSON寫(xiě)入響應(yīng)，或進(jìn)行視圖渲染，把渲染后的視圖寫(xiě)入響應(yīng)，這樣這個(gè)請(qǐng)求就算處理完畢了。
歡迎加入交流群學(xué)習(xí)，備注加群說(shuō)實(shí)話在這個(gè)群，哪怕您不說(shuō)話，光看聊天記錄，都能學(xué)到東西
兩年嘔心瀝血的文章：「面試題」「基礎(chǔ)」「進(jìn)階」這里全都有！
300多篇原創(chuàng)技術(shù)文章加入交流群學(xué)習(xí)海量視頻資源精美腦圖面試題長(zhǎng)按掃碼可關(guān)注獲取?
在看和分享對(duì)我非常重要！
評(píng)論
圖片
表情