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同步操作如果遇到一個耗時的方法，需要阻塞等待，那么我們有沒有辦法解決呢？讓它異步執行，下面我會詳解異步及實作@mikechen
目錄
- 什么是異步？
- 一、執行緒異步
- 二、Future異步
- 三、CompletableFuture異步
- 四、SpringBoot @Async異步
- 五、Guava異步
- Java異步編程小結
什么是異步？
首先我們先來看看一個同步的用戶注冊例子，流程如下：
在同步操作中，我們執行到插入資料庫的時候，我們必須等待這個方法徹底執行完才能執行“發送短信”這個操作，如果插入資料庫這個動作執行時間較長，發送短信需要等待，這就是典型的同步場景，
于是聰明的人們開始思考，如果兩者關聯性不強，能不能將一些非核心業務從主流程中剝離出來，于是有了異步編程雛形，改進后的流程如下：
這就是異步編程，它是程式并發運行的一種手段，它允許多個事件同時發生，當程式呼叫需要長時間運行的方法時，它不會阻塞當前的執行流程，程式可以繼續運行，
在聊完異步編程后，那么我們一起來看看Java里面實作異步編程究竟有哪些方式呢？
一、執行緒異步
在 Java 語言中最簡單使用異步編程的方式就是創建一個 執行緒來實作，如果你使用的 JDK 版本是 8 以上的話，可以使用 Lambda 運算式 會更加簡潔，
public class AsyncThread extends Thread{ @Override public void run() { System.out.println("當前執行緒名稱:" + this.getName() + ", 執行執行緒名稱:" + Thread.currentThread().getName() + "-hello"); } }
public static void main(String[] args) { // 模擬業務流程 // ....... // 創建異步執行緒 AsyncThread asyncThread = new AsyncThread(); // 啟動異步執行緒 asyncThread.start(); }
當然如果每次都創建一個 Thread執行緒，頻繁的創建、銷毀，浪費系統資源，我們可以采用執行緒池：
private ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool() ; public void fun() throws Exception { executor.submit(new Runnable(){ @override public void run() { try { //要執行的業務代碼，我們這里沒有寫方法，可以讓執行緒休息幾秒進行測驗 Thread.sleep(10000); System.out.print("睡夠啦~"); }catch(Exception e) { throw new RuntimeException("報錯啦！！"); } } }); }
將業務邏輯封裝到 Runnable 或 Callable 中，交由 執行緒池 來執行，
二、Future異步
上述方式雖然達到了多執行緒并行處理，但有些業務不僅僅要執行程序，還要獲取執行結果，后續提供在JUC包增加了Future，
從字面意思理解就是未來的意思，但使用起來卻著實有點雞肋，并不能實作真正意義上的異步，獲取結果時需要阻塞執行緒，或者不斷輪詢，
@Test public void futureTest() throws Exception { System.out.println("main函式開始執行"); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1); Future<Integer> future = executor.submit(new Callable<Integer>() { @Override public Integer call() throws Exception { System.out.println("===task start==="); Thread.sleep(5000); System.out.println("===task finish==="); return 3; } }); //這里需要回傳值時會阻塞主執行緒，如果不需要回傳值使用是OK的，倒也還能接收 //Integer result=future.get(); System.out.println("main函式執行結束"); System.in.read(); }
三、CompletableFuture異步
Future 類通過 get() 方法阻塞等待獲取異步執行的運行結果，性能比較差，
JDK1.8 中，Java 提供了 CompletableFuture 類，它是基于異步函式式編程，相對阻塞式等待回傳結果，CompletableFuture 可以通過回呼的方式來處理計算結果，實作了異步非阻塞，性能更優，
CompletableFuture 實作了 Future 和 CompletionStage 介面， 并提供了多種實作異步編程的方法，如supplyAsync, runAsync以及thenApplyAsync，
下面我們使用CompletableFuture來實作上面的例子：
CompletableFuture<Long> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> factorial(number)); while (!completableFuture.isDone()) { System.out.println("CompletableFuture is not finished yet..."); } long result = completableFuture.get();
我們不需要顯式使用 ExecutorService，CompletableFuture 內部使用了 ForkJoinPool 來處理異步任務，這使得我們的代碼變的更簡潔，
四、SpringBoot @Async異步
在@Async注解之前，使用多執行緒需要使用JDK的原生方法，非常麻煩，當有了@Async之后就比較簡單了，
首先，使用 @EnableAsync 啟用異步注解:
@SpringBootApplication @EnableAsync public class StartApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(StartApplication.class, args); } }
自定義執行緒池：
@Configuration @Slf4j public class ThreadPoolConfiguration { @Bean(name = "defaultThreadPoolExecutor", destroyMethod = "shutdown") public ThreadPoolExecutor systemCheckPoolExecutorService() { return new ThreadPoolExecutor(3, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10000), new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("default-executor-%d").build(), (r, executor) -> log.error("system pool is full! ")); } }
在異步處理的方法上添加注解 @Async ，當對 execute 方法 呼叫時，通過自定義的執行緒池 defaultThreadPoolExecutor 異步化執行 execute 方法
@Service public class AsyncServiceImpl implements AsyncService { @Async("defaultThreadPoolExecutor") public Boolean execute(Integer num) { System.out.println("執行緒：" + Thread.currentThread().getName() + " , 任務：" + num); return true; } }
用 @Async 注解標記的方法，稱為異步方法，在spring boot應用中使用 @Async 很簡單：
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呼叫異步方法類上或者啟動類加上注解 @EnableAsync
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在需要被異步呼叫的方法外加上 @Async
-
所使用的 @Async 注解方法的類物件應該是Spring容器管理的bean物件；
五、Guava異步
Guava 提供了 ListenableFuture 類來執行異步操作
1.首先我們需要添加 guava 的maven依賴：
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>28.2-jre</version>
</dependency>
2.現在我們使用ListenableFuture來實作我們之前的例子:
ExecutorService threadpool = Executors.newCachedThreadPool(); ListeningExecutorService service = MoreExecutors.listeningDecorator(threadpool); ListenableFuture<Long> guavaFuture = (ListenableFuture<Long>) service.submit(()-> factorial(number)); long result = guavaFuture.get();
這里使用MoreExecutors獲取ListeningExecutorService類的實體，然后ListeningExecutorService.submit執行異步任務，并回傳 ListenableFuture實體，
Java異步編程小結
異步編程受到了越來越多的關注，尤其是在 IO 密集型的業務場景中，相比傳統的同步開發模式，異步編程的優勢越來越明顯，希望以上介紹的5種Java異步編程方式對你有所幫助！
作者簡介
陳睿|mikechen,10年+大廠架構經驗,《BAT架構技術500期》系列文章作者，分享十余年BAT架構經驗以及面試心得!
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標籤：Java