大家都说不建议直接使用 @Async 注解？为什么？？-编程知识-白鹭情

来源：www.cnblogs.com/wlandwl/p/async.html

本文讲述@Async注解，在Spring体系中的应用，

本文仅说明@Async注解的应用规则，对于原理，呼叫逻辑，原始码分析，暂不介绍，对于异步方法呼叫，从Spring3开始提供了@Async注解，该注解可以被标注在方法上，以便异步地呼叫该方法，呼叫者将在呼叫时立即回传，方法的实际执行将提交给Spring TaskExecutor的任务中，由指定的执行绪池中的执行绪执行，

在项目应用中，@Async呼叫执行绪池，推荐使用自定义执行绪池的模式，

自定义执行绪池常用方案：重新实作界面AsyncConfigurer，

简介

应用场景

同步： 同步就是整个处理程序顺序执行，当各个程序都执行完毕，并回传结果，

异步： 异步呼叫则是只是发送了呼叫的指令，呼叫者无需等待被呼叫的方法完全执行完毕；而是继续执行下面的流程，

例如，在某个呼叫中，需要顺序呼叫 A, B, C三个程序方法；如他们都是同步呼叫，则需要将他们都顺序执行完毕之后，方算作程序执行完毕；如B为一个异步的呼叫方法，则在执行完A之后，呼叫B，并不等待B完成，而是执行开始呼叫C，待C执行完毕之后，就意味着这个程序执行完毕了，

在Java中，一般在处理类似的场景之时，都是基于创建独立的执行绪去完成相应的异步呼叫逻辑，通过主执行绪和不同的业务子执行绪之间的执行流程，从而在启动独立的执行绪之后，主执行绪继续执行而不会产生停滞等待的情况，

Spring 已经实作的执行绪池

SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的执行绪池，这个类不重用执行绪，默认每次呼叫都会创建一个新的执行绪，
SyncTaskExecutor：这个类没有实作异步呼叫，只是一个同步操作，只适用于不需要多执行绪的地方，
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，
SimpleThreadPoolTaskExecutor：是Quartz的SimpleThreadPool的类，执行绪池同时被quartz和非quartz使用，才需要使用此类，
ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推荐，其实质是对java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包装，

异步的方法有：

最简单的异步呼叫，回传值为void
带自变量的异步呼叫，异步方法可以传入自变量
存在回传值，常呼叫回传Future

Spring中启用@Async

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

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

@Async应用默认执行绪池

Spring应用默认的执行绪池，指在@Async注解在使用时，不指定执行绪池的名称，查看原始码，@Async的默认执行绪池为SimpleAsyncTaskExecutor，

Spring Boot 基础就不介绍了，推荐下这个实战教程：
https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

无回传值呼叫

基于@Async无回传值呼叫，直接在使用类，使用方法（建议在使用方法）上，加上注解，若需要抛出例外，需手动new一个例外抛出，

/**
 * 带自变量的异步呼叫 异步方法可以传入自变量
 *  对于回传值是void，例外会被AsyncUncaughtExceptionHandler处理掉
 * @param s
 */
@Async
public void asyncInvokeWithException(String s) {
    log.info("asyncInvokeWithParameter, parementer={}", s);
    throw new IllegalArgumentException(s);
}

有回传值Future呼叫

/**
 * 例外呼叫回传Future
 *  对于回传值是Future，不会被AsyncUncaughtExceptionHandler处理，需要我们在方法中捕获例外并处理
 *  或者在呼叫方在呼叫Futrue.get时捕获例外进行处理
 *
 * @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;
}

有回传值CompletableFuture呼叫

CompletableFuture 并不使用@Async注解，可达到呼叫系统执行绪池处理业务的功能，

JDK5新增了Future界面，用于描述一个异步计算的结果，虽然 Future 以及相关使用方法提供了异步执行任务的能力，但是对于结果的获取却是很不方便，只能通过阻塞或者轮询的方式得到任务的结果，阻塞的方式显然和我们的异步编程的初衷相违背，轮询的方式又会耗费无谓的 CPU 资源，而且也不能及时地得到计算结果，

CompletionStage代表异步计算程序中的某一个阶段，一个阶段完成以后可能会触发另外一个阶段
一个阶段的计算执行可以是一个Function，Consumer或者Runnable，比如：stage.thenApply(x -> square(x)).thenAccept(x -> System.out.print(x)).thenRun(() -> System.out.println())
一个阶段的执行可能是被单个阶段的完成触发，也可能是由多个阶段一起触发

在Java8中，CompletableFuture提供了非常强大的Future的扩展功能，可以帮助我们简化异步编程的复杂性，并且提供了函式式编程的能力，可以通过回呼的方式处理计算结果，也提供了转换和组合 CompletableFuture 的方法，

它可能代表一个明确完成的Future，也有可能代表一个完成阶段（ CompletionStage ），它支持在计算完成以后触发一些函式或执行某些动作，
它实作了Future和CompletionStage界面

/**
 * 资料查询执行绪池
 */
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，获取数量，回传值为int
// 获取总条数
    CompletableFuture<Integer> countFuture = CompletableFuture
            .supplyAsync(() -> tradeMapper.countTradeLog(tradeSearchBean), SELECT_POOL_EXECUTOR);
// 同步阻塞
CompletableFuture.allOf(countFuture).join();
// 获取结果
int count = countFuture.get();

默认执行绪池的弊端

在执行绪池应用中，参考阿里巴巴java开发规范：执行绪池不允许使用Executors去创建，不允许使用系统默认的执行绪池，推荐通过ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式让开发的工程师更加明确执行绪池的运行规则，规避资源耗尽的风险， Executors各个方法的弊端：

newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor：主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的存储器，甚至OOM，
newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool：要问题是执行绪数最大数是Integer.MAX_VALUE，可能会创建数量非常多的执行绪，甚至OOM，

@Async默认异步配置使用的是SimpleAsyncTaskExecutor，该执行绪池默认来一个任务创建一个执行绪，若系统中不断的创建执行绪，最侄训导致系统占用存储器过高，引发OutOfMemoryError错误，

针对执行绪创建问题，SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流机制，通过concurrencyLimit属性来控制开关，当concurrencyLimit>=0时开启限流机制，默认关闭限流机制即concurrencyLimit=-1，当关闭情况下，会不断创建新的执行绪来处理任务，基于默认配置，SimpleAsyncTaskExecutor并不是严格意义的执行绪池，达不到执行绪复用的功能，

@Async应用自定义执行绪池

自定义执行绪池，可对系统中执行绪池更加细粒度的控制，方便调整执行绪池大小配置，执行绪执行例外控制和处理，在设定系统自定义执行绪池代替默认执行绪池时，虽可通过多种模式设定，但替换默认执行绪池最终产生的执行绪池有且只能设定一个（不能设定多个类继承AsyncConfigurer），自定义执行绪池有如下模式：

重新实作界面AsyncConfigurer
继承AsyncConfigurerSupport
配置由自定义的TaskExecutor替代内置的任务执行器

通过查看Spring原始码关于@Async的默认呼叫规则，会优先查询原始码中实作AsyncConfigurer这个界面的类，实作这个界面的类为AsyncConfigurerSupport，但默认配置的执行绪池和异步处理方法均为空，所以，无论是继承或者重新实作界面，都需指定一个执行绪池，且重新实作 public Executor getAsyncExecutor()方法，

实作界面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);
       // 使用自定义的跨执行绪的请求级别执行绪工厂类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("执行异步任务'%s'", method), ex);
   }
}

继承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("执行异步任务'%s'", method), ex);
}
}

配置自定义的TaskExecutor

由于AsyncConfigurer的默认执行绪池在原始码中为空，Spring通过beanFactory.getBean(TaskExecutor.class)先查看是否有执行绪池，未配置时，通过beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class)，又查询是否存在默认名称为TaskExecutor的执行绪池，

所以可以在项目中，定义名称为TaskExecutor的bean生成一个默认执行绪池，也可不指定执行绪池的名称，申明一个执行绪池，本身底层是基于TaskExecutor.class便可，

比如：

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

这样的模式，最终底层为Executor.class，在替换默认的执行绪池时，需设定默认的执行绪池名称为TaskExecutor

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

这样的模式，最终底层为TaskExecutor.class，在替换默认的执行绪池时，可不指定执行绪池名称，

@EnableAsync
@Configuration
public class TaskPoolConfig {
   @Bean(name = AsyncExecutionAspectSupport.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME)
   public Executor taskExecutor() {
       ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //核心执行绪池大小
       executor.setCorePoolSize(10);
       //最大执行绪数
       executor.setMaxPoolSize(20);
       //队列容量
       executor.setQueueCapacity(200);
       //活跃时间
       executor.setKeepAliveSeconds(60);
       //执行绪名字前缀
       executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
       executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
       return executor;
   }
  @Bean(name = "new_task")
   public Executor taskExecutor() {
       ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //核心执行绪池大小
       executor.setCorePoolSize(10);
       //最大执行绪数
       executor.setMaxPoolSize(20);
       //队列容量
       executor.setQueueCapacity(200);
       //活跃时间
       executor.setKeepAliveSeconds(60);
       //执行绪名字前缀
       executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");
       executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
       return executor;
   }
}

多个执行绪池

@Async注解，使用系统默认或者自定义的执行绪池（代替默认执行绪池），可在项目中设定多个执行绪池，在异步呼叫时，指明需要呼叫的执行绪池名称，如@Async("new_task")，