第07课：Spring Boot 异步框架

一、课程目标

熟悉spring的异步框架，学会使用异步@Async注解

二、为什么要用异步框架，它解决什么问题？

在SpringBoot的日常开发中，一般都是同步调用的。但经常有特殊业务需要做异步来处理，例如：注册新用户，送100个积分，或下单成功，发送push消息等等。
就拿注册新用户为什么要异步处理？

• 第一个原因：容错性，如果送积分出现异常，不能因为送积分而导致用户注册失败；
  因为用户注册是主要功能，送积分是次要功能，即使送积分异常也要提示用户注册成功，然后后面在针对积分异常做补偿处理。
• 第二个原因：提升性能，例如注册用户花了20毫秒，送积分花费50毫秒，如果用同步的话，总耗时70毫秒，用异步的话，无需等待积分，故耗时20毫秒。
  故，异步能解决2个问题，性能和容错性。

三、SpringBoot异步调用

在SpringBoot中使用异步调用是很简单的，只需要使用@Async注解即可实现方法的异步调用。

四、@Async异步调用例子

步骤1：开启异步任务

采用@EnableAsync来启用异步任务支持,另外需要用@Configuration来把当前类加入springIOC容器中

@Configuration
@EnableAsync
public class SyncConfiguration {

}

步骤2：在方法标记为异步调用

增加一个ScoreService类，用于积分处理。
@Async添加在方法上，代表该方法为异步处理。

@Service
public class ScoreService {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ScoreService.class);

    @Async
    public void addScore(){
        //TODO 模拟睡10秒，用于赠送积分处理
        try {
            Thread.sleep(1000*10);
            logger.info("--------------处理积分--------------------");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

添加一个测试类，TestController

@RestController
public class TestController {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestController.class);

    @Autowired
    private ScoreService scoreService;

    @RequestMapping("/sync")
    public  String  createUser() {
        logger.info("--------------注册用户--------------------");
        this.scoreService.addScore();
        return "OK";
    }
}

步骤3：体验效果

在浏览器输入：http://127.0.0.1:9090/sync

从日志的截图可以看出2点：

1. 异步日志相隔10s
2. 不同的线程，线程[nio-9090-exec-1]代表的是tomcat的线程，线程[task-1]代表的是异步Async的线程

五、为什么要给Async自定义线程池？

@Async注解，在默认情况下用的是SimpleAsyncTaskExecutor线程池，该线程池不是真正意义上的线程池，因为线程不重用，每次调用都会新建一条线程。
可以通过控制台日志输出查看，每次打印的线程名都是[task-1]、[task-2]、[task-3]、[task-4].....递增的。

@Async注解异步框架提供多种线程

SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的线程池，这个类不重用线程，每次调用都会创建一个新的线程。

SyncTaskExecutor：这个类没有实现异步调用，只是一个同步操作。只适用于不需要多线程的地方

ConcurrentTaskExecutor：Executor的适配类，不推荐使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不满足要求时，才用考虑使用这个类

ThreadPoolTaskScheduler：可以使用cron表达式

ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推荐。 其实质是对java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包装

六、为@Async实现一个自定义线程池

步骤1：配置线程池

@Configuration
@EnableAsync
public class SyncConfiguration {
    @Bean(name = "scorePoolTaskExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor getScorePoolTaskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //核心线程数
        taskExecutor.setCorePoolSize(10);
        //线程池维护线程的最大数量,只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程
        taskExecutor.setMaxPoolSize(100);
        //缓存队列
        taskExecutor.setQueueCapacity(50);
        //许的空闲时间,当超过了核心线程出之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁
        taskExecutor.setKeepAliveSeconds(200);
        //异步方法内部线程名称
        taskExecutor.setThreadNamePrefix("score-");
        /**
         * 当线程池的任务缓存队列已满并且线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，如果还有任务到来就会采取任务拒绝策略
         * 通常有以下四种策略：
         * ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。
         * ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
         * ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：重试添加当前的任务，自动重复调用 execute() 方法，直到成功
         */
        taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
                taskExecutor.initialize();
                return taskExecutor;
    }
}

步骤2：为@Async指定线程池

@Async("scorePoolTaskExecutor")
public void addScore2(){
    //TODO 模拟睡5秒，用于赠送积分处理
    try {
        Thread.sleep(1000*5);
        logger.info("--------------处理积分--------------------");
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

以上代码挺简单的，就是给@Async("scorePoolTaskExecutor")加个参数即可。

@RequestMapping("/sync2")
public  String  createUser2() {
    logger.info("--------------注册用户2--------------------");
    this.scoreService.addScore2();
    return "OK";
}

步骤3：体验效果

在浏览器输入：http://127.0.0.1:9090/sync2

2019-09-17 16:25:06.128  INFO 47776 --- [nio-9090-exec-1] com.agan.boot.controller.TestController  : --------------注册用户2--------------------
2019-09-17 16:25:11.136  INFO 47776 --- [        score-1] com.agan.boot.service.ScoreService       : --------------处理积分--------------------

从日志的可以看出：
线程[score-1]代表的是我们自定义的线程池score线程

七、课后练习

在现实的互联网项目开发中，针对高并发的请求，一般的做法是高并发接口单独线程池隔离处理。

假设现在2个高并发接口：

一个是修改用户信息接口，刷新用户redis缓存.

一个是下订单接口，发送app push信息.

请参考本课程内容，设计2个线程池，分别用于[刷新用户redis缓存]和[发送app push信息]

-----------------------------配套学习资料-----------------------------

1. 课后练习作业请提交到QQ群（1号QQ群3000人已满，请加2号群：985378659[群名：SpringBoot架构师]）
2. 本课程配套免费视频教程
   https://study.163.com/course/introduction/1004576013.htm?share=1&shareId=1016481220
3. 本课程配套源码地址：https://github.com/agan-java/agan-boot