异步调用实践：Async,Future, TaskExecutor、EventListener

1. 异步调用概述

异步调用允许一个方法调用在不被当前线程阻塞的情况下继续执行，而调用者可以继续执行其他任务，直到异步操作完成。

在Spring Boot中，异步调用常用于提高应用的响应性和吞吐量，尤其是在处理长时间运行的任务时，如文件处理、数据库查询、网络请求等。

2. 异步调用注意点

• 线程安全性：确保异步方法中访问的共享资源是线程安全的。
• 异常处理：异步方法中的异常需要被捕获并适当处理，或者通过某种机制返回给调用者。
• 返回类型：异步方法的返回类型通常是void、Future<T>或CompletableFuture<T>，以便调用者可以检查异步操作的结果或状态。
• 配置异步执行器：根据需要配置线程池大小等参数，以避免资源耗尽。
• 避免在相同类的方法中调用异步方法：因为这将绕过Spring的代理机制，导致异步调用不生效。

3. 异步调用场景

假设我们有一个在线书店应用，用户下单后需要发送订单确认邮件和更新库存。

这两个操作都是耗时的，我们希望它们异步执行，以便用户能够立即得到订单提交的反馈。

4. 具体实现

（1）@Async

首先，需要在Spring Boot中启用异步支持，在启动类上添加@EnableAsync注解。然后，在需要异步执行的方法上添加@Async注解。

@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class BookstoreApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(BookstoreApplication.class, args);}
}@Service
public class OrderService {@Asyncpublic void processOrder(Order order) {// 模拟发送邮件sendOrderConfirmationEmail(order);// 模拟更新库存updateStock(order);}// 实现sendOrderConfirmationEmail和updateStock方法
}

（2）CompletableFuture

CompletableFuture提供了更灵活的异步编程模型，允许你编写非阻塞代码，同时以声明方式处理异步完成时的结果。

@Service
public class OrderService {public CompletableFuture<Void> processOrderAsync(Order order) {CompletableFuture<Void> emailFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> sendOrderConfirmationEmail(order));CompletableFuture<Void> stockFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> updateStock(order));return CompletableFuture.allOf(emailFuture, stockFuture).thenApply(v -> null);}// 实现sendOrderConfirmationEmail和updateStock方法
}

（3）TaskExecutor

TaskExecutor是Spring提供的用于执行异步任务的接口。你可以通过配置一个TaskExecutor来管理线程池。

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {@Overridepublic Executor getAsyncExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();executor.setCorePoolSize(5);executor.setMaxPoolSize(10);executor.setQueueCapacity(25);executor.initialize();return executor;}}@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate TaskExecutor taskExecutor;public void processOrder(Order order) {taskExecutor.execute(() -> sendOrderConfirmationEmail(order));taskExecutor.execute(() -> updateStock(order));}// 实现sendOrderConfirmationEmail和updateStock方法
}

（4）@EventListener

虽然@EventListener主要用于事件监听，但你可以结合异步任务来监听特定事件（如订单创建事件），并异步处理。

@Component
public class OrderEventListener {@Async@EventListenerpublic void handleOrderCreatedEvent(OrderCreatedEvent event) {Order order = event.getOrder();sendOrderConfirmationEmail(order);updateStock(order);}// 实现sendOrderConfirmationEmail和updateStock方法
}// 假设你有一个OrderCreatedEvent类
public class OrderCreatedEvent extends ApplicationEvent {private Order order;public OrderCreatedEvent(Object source, Order order) {super(source);this.order = order;}// getter和setter
}

5. 总结

在Spring Boot中，实现异步调用可以通过多种方式，包括@Async注解、CompletableFuture、自定义TaskExecutor以及结合@EventListener进行异步事件处理。

每种方式都有其适用场景和优缺点，开发者应根据实际需求选择最合适的方法。

同时，使用异步调用时需要注意线程安全、异常处理以及合理配置异步。