都在建議你不要直接使用 @Async 注解，為什么？

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來(lái)源：https://www.cnblogs.com/wlandwl/p/async.html

本文講述@Async注解，在Spring體系中的應(yīng)用。本文僅說(shuō)明@Async注解的應(yīng)用規(guī)則，對(duì)于原理，調(diào)用邏輯，源碼分析，暫不介紹。對(duì)于異步方法調(diào)用，從Spring3開(kāi)始提供了@Async注解，該注解可以被標(biāo)注在方法上，以便異步地調(diào)用該方法。調(diào)用者將在調(diào)用時(shí)立即返回，方法的實(shí)際執(zhí)行將提交給Spring TaskExecutor的任務(wù)中，由指定的線程池中的線程執(zhí)行。

在項(xiàng)目應(yīng)用中，@Async調(diào)用線程池，推薦使用自定義線程池的模式。自定義線程池常用方案：重新實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer。

| 簡(jiǎn)介

應(yīng)用場(chǎng)景

同步： 同步就是整個(gè)處理過(guò)程順序執(zhí)行，當(dāng)各個(gè)過(guò)程都執(zhí)行完畢，并返回結(jié)果。

異步： 異步調(diào)用則是只是發(fā)送了調(diào)用的指令，調(diào)用者無(wú)需等待被調(diào)用的方法完全執(zhí)行完畢；而是繼續(xù)執(zhí)行下面的流程。

例如， 在某個(gè)調(diào)用中，需要順序調(diào)用 A, B, C三個(gè)過(guò)程方法；如他們都是同步調(diào)用，則需要將他們都順序執(zhí)行完畢之后，方算作過(guò)程執(zhí)行完畢；如B為一個(gè)異步的調(diào)用方法，則在執(zhí)行完A之后，調(diào)用B，并不等待B完成，而是執(zhí)行開(kāi)始調(diào)用C，待C執(zhí)行完畢之后，就意味著這個(gè)過(guò)程執(zhí)行完畢了。在Java中，一般在處理類似的場(chǎng)景之時(shí)，都是基于創(chuàng)建獨(dú)立的線程去完成相應(yīng)的異步調(diào)用邏輯，通過(guò)主線程和不同的業(yè)務(wù)子線程之間的執(zhí)行流程，從而在啟動(dòng)獨(dú)立的線程之后，主線程繼續(xù)執(zhí)行而不會(huì)產(chǎn)生停滯等待的情況。

Spring 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的線程池

1. SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的線程池，這個(gè)類不重用線程，默認(rèn)每次調(diào)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的線程。

2. SyncTaskExecutor：這個(gè)類沒(méi)有實(shí)現(xiàn)異步調(diào)用，只是一個(gè)同步操作。只適用于不需要多線程的地方。

3. ConcurrentTaskExecutor：Executor的適配類，不推薦使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不滿足要求時(shí)，才用考慮使用這個(gè)類。

4. SimpleThreadPoolTaskExecutor：是Quartz的SimpleThreadPool的類。線程池同時(shí)被quartz和非quartz使用，才需要使用此類。

5. ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推薦。其實(shí)質(zhì)是對(duì)java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包裝。

異步的方法有：

1. 最簡(jiǎn)單的異步調(diào)用，返回值為void。

2. 帶參數(shù)的異步調(diào)用，異步方法可以傳入?yún)?shù)。

3. 存在返回值，常調(diào)用返回Future。

| Spring中啟用@Async

// 基于Java配置的啟用方式：
@Configuration
@EnableAsync
public class SpringAsyncConfig { ... }

// Spring boot啟用：
@EnableAsync
@EnableTransactionManagement
public class SettlementApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SettlementApplication.class, args);
    }
}

| @Async應(yīng)用默認(rèn)線程池

Spring應(yīng)用默認(rèn)的線程池，指在@Async注解在使用時(shí)，不指定線程池的名稱。查看源碼，@Async的默認(rèn)線程池為SimpleAsyncTaskExecutor。

無(wú)返回值調(diào)用

基于@Async無(wú)返回值調(diào)用，直接在使用類，使用方法（建議在使用方法）上，加上注解。若需要拋出異常，需手動(dòng)new一個(gè)異常拋出。

/**
     * 帶參數(shù)的異步調(diào)用 異步方法可以傳入?yún)?shù)
     *  對(duì)于返回值是void，異常會(huì)被AsyncUncaughtExceptionHandler處理掉
     * @param s
     */
    @Async
    public void asyncInvokeWithException(String s) {
        log.info("asyncInvokeWithParameter, parementer={}", s);
        throw new IllegalArgumentException(s);
    }

有返回值Future調(diào)用

/**
     * 異常調(diào)用返回Future
     *  對(duì)于返回值是Future，不會(huì)被AsyncUncaughtExceptionHandler處理，需要我們?cè)诜椒ㄖ胁东@異常并處理
     *  或者在調(diào)用方在調(diào)用Futrue.get時(shí)捕獲異常進(jìn)行處理
     *
     * @param i
     * @return
     */
    @Async
    public Future<String> asyncInvokeReturnFuture(int i) {
        log.info("asyncInvokeReturnFuture, parementer={}", i);
        Future<String> future;
        try {
            Thread.sleep(1000 * 1);
            future = new AsyncResult<String>("success:" + i);
            throw new IllegalArgumentException("a");
        } catch (InterruptedException e) {
            future = new AsyncResult<String>("error");
        } catch(IllegalArgumentException e){
            future = new AsyncResult<String>("error-IllegalArgumentException");
        }
        return future;
    }

有返回值CompletableFuture調(diào)用

CompletableFuture 并不使用@Async注解，可達(dá)到調(diào)用系統(tǒng)線程池處理業(yè)務(wù)的功能。

JDK5新增了Future接口，用于描述一個(gè)異步計(jì)算的結(jié)果。雖然 Future 以及相關(guān)使用方法提供了異步執(zhí)行任務(wù)的能力，但是對(duì)于結(jié)果的獲取卻是很不方便，只能通過(guò)阻塞或者輪詢的方式得到任務(wù)的結(jié)果。阻塞的方式顯然和我們的異步編程的初衷相違背，輪詢的方式又會(huì)耗費(fèi)無(wú)謂的 CPU 資源，而且也不能及時(shí)地得到計(jì)算結(jié)果。

• CompletionStage代表異步計(jì)算過(guò)程中的某一個(gè)階段，一個(gè)階段完成以后可能會(huì)觸發(fā)另外一個(gè)階段
• 一個(gè)階段的計(jì)算執(zhí)行可以是一個(gè)Function，Consumer或者Runnable。比如：stage.thenApply(x -> square(x)).thenAccept(x -> System.out.print(x)).thenRun(() -> System.out.println())。
• 一個(gè)階段的執(zhí)行可能是被單個(gè)階段的完成觸發(fā)，也可能是由多個(gè)階段一起觸發(fā)。

在Java8中，CompletableFuture提供了非常強(qiáng)大的Future的擴(kuò)展功能，可以幫助我們簡(jiǎn)化異步編程的復(fù)雜性，并且提供了函數(shù)式編程的能力，可以通過(guò)回調(diào)的方式處理計(jì)算結(jié)果，也提供了轉(zhuǎn)換和組合 CompletableFuture 的方法。

• 它可能代表一個(gè)明確完成的Future，也有可能代表一個(gè)完成階段（ CompletionStage ），它支持在計(jì)算完成以后觸發(fā)一些函數(shù)或執(zhí)行某些動(dòng)作。
• 它實(shí)現(xiàn)了Future和CompletionStage接口。

/**
     * 數(shù)據(jù)查詢線程池
     */
    private static final ThreadPoolExecutor SELECT_POOL_EXECUTOR = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 5000,
            TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1024), new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("selectThreadPoolExecutor-%d").build());

// tradeMapper.countTradeLog(tradeSearchBean)方法表示，獲取數(shù)量，返回值為int
 // 獲取總條數(shù)
        CompletableFuture<Integer> countFuture = CompletableFuture
                .supplyAsync(() -> tradeMapper.countTradeLog(tradeSearchBean), SELECT_POOL_EXECUTOR);
// 同步阻塞
    CompletableFuture.allOf(countFuture).join();
// 獲取結(jié)果
 int count = countFuture.get();

默認(rèn)線程池的弊端

在線程池應(yīng)用中，參考阿里巴巴java開(kāi)發(fā)規(guī)范：線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建，不允許使用系統(tǒng)默認(rèn)的線程池，推薦通過(guò)ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式讓開(kāi)發(fā)的工程師更加明確線程池的運(yùn)行規(guī)則，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)。Executors各個(gè)方法的弊端：

• newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor：主要問(wèn)題是堆積的請(qǐng)求處理隊(duì)列可能會(huì)耗費(fèi)非常大的內(nèi)存，甚至OOM。
• newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool：要問(wèn)題是線程數(shù)最大數(shù)是Integer.MAX_VALUE，可能會(huì)創(chuàng)建數(shù)量非常多的線程，甚至OOM。

@Async默認(rèn)異步配置使用的是SimpleAsyncTaskExecutor，該線程池默認(rèn)來(lái)一個(gè)任務(wù)創(chuàng)建一個(gè)線程，若系統(tǒng)中不斷的創(chuàng)建線程，最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)占用內(nèi)存過(guò)高，引發(fā)OutOfMemoryError錯(cuò)誤。針對(duì)線程創(chuàng)建問(wèn)題，SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流機(jī)制，通過(guò)concurrencyLimit屬性來(lái)控制開(kāi)關(guān)，當(dāng)concurrencyLimit>=0時(shí)開(kāi)啟限流機(jī)制，默認(rèn)關(guān)閉限流機(jī)制即concurrencyLimit=-1，當(dāng)關(guān)閉情況下，會(huì)不斷創(chuàng)建新的線程來(lái)處理任務(wù)?；谀J(rèn)配置，SimpleAsyncTaskExecutor并不是嚴(yán)格意義的線程池，達(dá)不到線程復(fù)用的功能。

| @Async應(yīng)用自定義線程池

自定義線程池，可對(duì)系統(tǒng)中線程池更加細(xì)粒度的控制，方便調(diào)整線程池大小配置，線程執(zhí)行異?？刂坪吞幚怼Ｔ谠O(shè)置系統(tǒng)自定義線程池代替默認(rèn)線程池時(shí)，雖可通過(guò)多種模式設(shè)置，但替換默認(rèn)線程池最終產(chǎn)生的線程池有且只能設(shè)置一個(gè)（不能設(shè)置多個(gè)類繼承AsyncConfigurer）。自定義線程池有如下模式：

• 重新實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer；
• 繼承AsyncConfigurerSupport；
• 配置由自定義的TaskExecutor替代內(nèi)置的任務(wù)執(zhí)行器。

通過(guò)查看Spring源碼關(guān)于@Async的默認(rèn)調(diào)用規(guī)則，會(huì)優(yōu)先查詢?cè)创a中實(shí)現(xiàn)AsyncConfigurer這個(gè)接口的類，實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的類為AsyncConfigurerSupport。但默認(rèn)配置的線程池和異步處理方法均為空，所以，無(wú)論是繼承或者重新實(shí)現(xiàn)接口，都需指定一個(gè)線程池。且重新實(shí)現(xiàn) public Executor getAsyncExecutor()方法。

實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer

@Configuration
 public class AsyncConfiguration implements AsyncConfigurer {
     @Bean("kingAsyncExecutor")
     public ThreadPoolTaskExecutor executor() {
         ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
         int corePoolSize = 10;
         executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
         int maxPoolSize = 50;
         executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
         int queueCapacity = 10;
         executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
         executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
         String threadNamePrefix = "kingDeeAsyncExecutor-";
         executor.setThreadNamePrefix(threadNamePrefix);
         executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
         // 使用自定義的跨線程的請(qǐng)求級(jí)別線程工廠類19         int awaitTerminationSeconds = 5;
         executor.setAwaitTerminationSeconds(awaitTerminationSeconds);
         executor.initialize();
         return executor;
     }
 
     @Override
     public Executor getAsyncExecutor() {
         return executor();
     }
 
     @Override
     public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
         return (ex, method, params) -> ErrorLogger.getInstance().log(String.format("執(zhí)行異步任務(wù)'%s'", method), ex);
     }
 }

繼承AsyncConfigurerSupport

@Configuration  
@EnableAsync  
class SpringAsyncConfigurer extends AsyncConfigurerSupport {  
  
    @Bean  
    public ThreadPoolTaskExecutor asyncExecutor() {  
        ThreadPoolTaskExecutor threadPool = new ThreadPoolTaskExecutor();  
        threadPool.setCorePoolSize(3);  
        threadPool.setMaxPoolSize(3);  
        threadPool.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);  
        threadPool.setAwaitTerminationSeconds(60 * 15);  
        return threadPool;  
    }  
  
    @Override  
    public Executor getAsyncExecutor() {  
        return asyncExecutor;  
}  

  @Override  
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
    return (ex, method, params) -> ErrorLogger.getInstance().log(String.format("執(zhí)行異步任務(wù)'%s'", method), ex);
}
}

配置自定義的TaskExecutor

由于AsyncConfigurer的默認(rèn)線程池在源碼中為空，Spring通過(guò)beanFactory.getBean(TaskExecutor.class)先查看是否有線程池，未配置時(shí)，通過(guò)beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class)，又查詢是否存在默認(rèn)名稱為TaskExecutor的線程池。所以可以在項(xiàng)目中，定義名稱為TaskExecutor的bean生成一個(gè)默認(rèn)線程池。也可不指定線程池的名稱，申明一個(gè)線程池，本身底層是基于TaskExecutor.class便可。比如：

Executor.class:ThreadPoolExecutorAdapter->ThreadPoolExecutor->AbstractExecutorService->ExecutorService->Executor

這樣的模式，最終底層為Executor.class，在替換默認(rèn)的線程池時(shí)，需設(shè)置默認(rèn)的線程池名稱為TaskExecutor。

TaskExecutor.class:ThreadPoolTaskExecutor->SchedulingTaskExecutor->AsyncTaskExecutor->TaskExecutor

這樣的模式，最終底層為TaskExecutor.class，在替換默認(rèn)的線程池時(shí)，可不指定線程池名稱。

@EnableAsync
 @Configuration
 public class TaskPoolConfig {
     @Bean(name = AsyncExecutionAspectSupport.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME)
     public Executor taskExecutor() {
         ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
          //核心線程池大小
         executor.setCorePoolSize(10);
         //最大線程數(shù)
         executor.setMaxPoolSize(20);
         //隊(duì)列容量
         executor.setQueueCapacity(200);
         //活躍時(shí)間
         executor.setKeepAliveSeconds(60);
         //線程名字前綴
         executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
         executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
         return executor;
     }
    @Bean(name = "new_task")
     public Executor taskExecutor() {
         ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
          //核心線程池大小
         executor.setCorePoolSize(10);
         //最大線程數(shù)
         executor.setMaxPoolSize(20);
         //隊(duì)列容量
         executor.setQueueCapacity(200);
         //活躍時(shí)間
         executor.setKeepAliveSeconds(60);
         //線程名字前綴
         executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
         executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
         return executor;
     }
 }

多個(gè)線程池

@Async注解，使用系統(tǒng)默認(rèn)或者自定義的線程池（代替默認(rèn)線程池）?？稍陧?xiàng)目中設(shè)置多個(gè)線程池，在異步調(diào)用時(shí)，指明需要調(diào)用的線程池名稱，如@Async("new_task")。

| @Async部分重要源碼解析

源碼-獲取線程池方法

源碼-設(shè)置默認(rèn)線程池defaultExecutor，默認(rèn)是空的，當(dāng)重新實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer的getAsyncExecutor()時(shí)，可以設(shè)置默認(rèn)的線程池。

源碼-尋找系統(tǒng)默認(rèn)線程池

源碼-都沒(méi)有找到項(xiàng)目中設(shè)置的默認(rèn)線程池時(shí)，采用spring 默認(rèn)的線程池

-End-
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