Spring学习总结（29）——Spring异步处理@Async的使用以及原理、源码分析（@EnableAsync）

超、凢脫俗 2023-06-18 11:54 38阅读 0赞

在开发过程中，我们会遇到很多使用线程池的业务场景，例如异步短信通知、异步记录操作日志。大多数使用线程池的场景，就是会将一些可以进行异步操作的业务放在线程池中去完成。例如在生成订单的时候给用户发送短信，生成订单的结果不应该被发送短信的成功与否所左右，也就是说生成订单这个主操作是不依赖于发送短信这个操作，所以我们就可以把发送短信这个操作置为异步操作。那么本文就是来看看Spring中提供的优雅的异步处理方案：在Spring3中，Spring中引入了一个新的注解@Async，这个注解让我们在使用Spring完成异步操作变得非常方便。**需要注意的是这些功能都是Spring Framework提供的，而非SpringBoot。因此下文的讲解都是基于Spring Framework的工程。**Spring中用@Async注解标记的方法，称为异步方法，它会在调用方的当前线程之外的独立的线程中执行，其实就相当于我们自己new Thread(()-> System.out.println("hello world !"))这样在另一个线程中去执行相应的业务逻辑。

**Demo**

// @Async 若把注解放在类上或者接口上，那么他所有的方法都会异步执行了~~~~（包括私有方法）
    public interface HelloService {
        Object hello();
    }
    
    @Service
    public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    
        // 注意此处加上了此注解
        @Async
        @Override
        public Object hello() {
            System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName());
            return "service hello";
        }
    }

然后只需要在配置里，开启对异步的支持即可：

// 开启异步注解的支持
    @Configuration
    @EnableAsync 
    public class RootConfig {
    
    }

输出如下（当前线程名）：

当前线程：SimpleAsyncTaskExecutor-1

可以很明显的发现，它使用的是线程池SimpleAsyncTaskExecutor，这也是Spring默认给我们提供的线程池（其实它不是一个真正的线程池，后面会有讲述）。下面原理部分讲解后，你就能知道怎么让它使用我们自定义的线程池了~~~

**@Async注解使用细节**

1.  @Async注解一般用在方法上，如果用在类上，那么这个类**所有的方法**都是异步执行的；
2.  @Async可以放在任何方法上，哪怕你是private的（**若是同类调用**，请务必注意注解失效的情况~~~）
3.  所使用的@Async注解方法的类对象应该是Spring容器管理的bean对象
4.  @Async可以放在接口处（或者接口方法上）。但是只有使用的是JDK的动态代理时才有效，CGLIB会失效。因此建议：统一写在实现类的方法上
5.  需要注解@EnableAsync来开启异步注解的支持
6.  若你希望得到异步调用的返回值，请你的返回值用Futrue变量包装起来

**需要额外导入哪些Jar包？**

它的依赖包非常简单，只依赖一些Spring的核心包外加spring-aop，但是如果你已经导入了spring-webmvc这个jar，那就什么不需要额外导入了，因为都有了：

![20191202113534704.jpg][]

> 备注：它虽然依赖于Spring AOP，但是它并不需要导入aspectjweaver，因为它和AspectJ没有半毛钱关系

**原理、源码解析**

**@EnableAsync**

> 它位于的包名为org.springframework.scheduling.annotation，jar名为：spring-context

@EnableXXX这种设计模式之前有分析过多次，这个注解就是它的入口，因此本文也一样，从入口处一层一层的剖析：

@Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Import(AsyncConfigurationSelector.class)
    public @interface EnableAsync {
    
    	//默认情况下，要开启异步操作，要在相应的方法或者类上加上@Async注解或者EJB3.1规范下        
        @Asynchronous注解。
    	//这个属性使得开发人员可以自己设置开启异步操作的注解(可谓非常的人性化了，但是大多情况下用Spring的就足够了)
    	Class<? extends Annotation> annotation() default Annotation.class;
    	// true表示启用CGLIB代理
    	boolean proxyTargetClass() default false;
    	
    	// 代理方式：默认是PROXY 采用Spring的动态代理（含JDK动态代理和CGLIB）
    	// 若改为：AdviceMode.ASPECTJ表示使用AspectJ静态代理方式。
    	// 它能够解决同类内方法调用不走代理对象的问题，但是一般情况下都不建议这么去做，不要修改这个参数值
    	AdviceMode mode() default AdviceMode.PROXY;
    	// 直接定义：它的执行顺序（因为可能有多个@EnableXXX）
    	int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;
    }
    
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Async {
    
    	// May be used to determine the target executor to be used when executing this method
    	// 意思是这个value值是用来指定执行器的（写入执行器BeanName即可采用特定的执行器去执行此方法）
    	String value() default "";
    }

最重要的，还是上面的@Import注解导入的类：AsyncConfigurationSelector

**AsyncConfigurationSelector**

public class AsyncConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableAsync> {
    
    	// 这类 我也不知道在哪？是用于支持AspectJ这种静态代理Mode的,忽略吧~~~~
    	private static final String ASYNC_EXECUTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME =
    			"org.springframework.scheduling.aspectj.AspectJAsyncConfiguration";
    
    	@Override
    	@Nullable
    	public String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
    		// 这里AdviceMode 进行不同的处理，从而向Spring容器注入了不同的Bean~~~
    		switch (adviceMode) {
    			// 大多数情况下都走这里，ProxyAsyncConfiguration会被注入到Bean容器里面~~~
    			case PROXY:
    				return new String[] { ProxyAsyncConfiguration.class.getName() };
    			case ASPECTJ:
    				return new String[] { ASYNC_EXECUTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME };
    			default:
    				return null;
    		}
    	}
    
    }

AdviceModeImportSelector父类的这个抽象更加的重要。它的实现类至少有如下两个：

![20191202113731934.jpg][]

> 备注：TransactionManagementConfigurationSelector需要额外导入jar包：spring-tx

这个父类抽象得非常的好，它的作用：抽象实现支持了AdviceMode，并且支持通用的@EnableXXX模式。

//@since 3.1 它是一个`ImportSelector`
    public abstract class AdviceModeImportSelector<A extends Annotation> implements ImportSelector {
    
    	// 默认都叫mode
    	public static final String DEFAULT_ADVICE_MODE_ATTRIBUTE_NAME = "mode";
    	// 显然也允许子类覆盖此方法
    	protected String getAdviceModeAttributeName() {
    		return DEFAULT_ADVICE_MODE_ATTRIBUTE_NAME;
    	}
    	
    	// importingClassMetadata：注解的信息
    	@Override
    	public final String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
    		// 这里泛型，拿到泛型类型~~~
    		Class<?> annType = GenericTypeResolver.resolveTypeArgument(getClass(), AdviceModeImportSelector.class);
    		Assert.state(annType != null, "Unresolvable type argument for AdviceModeImportSelector");
    		
    		// 根据类型，拿到该类型的这个注解，然后转换为AnnotationAttributes
    		AnnotationAttributes attributes = AnnotationConfigUtils.attributesFor(importingClassMetadata, annType);
    		if (attributes == null) {
    			throw new IllegalArgumentException(String.format( "@%s is not present annType.getSimpleName(), importingClassMetadata.getClassName()));
    		}
    
    		// 拿到AdviceMode，最终交给子类，让她自己去实现 决定导入哪个Bean吧
    		AdviceMode adviceMode = attributes.getEnum(this.getAdviceModeAttributeName());
    		String[] imports = selectImports(adviceMode);
    		if (imports == null) {
    			throw new IllegalArgumentException(String.format("Unknown AdviceMode: '%s'", adviceMode));
    		}
    		return imports;
    	}
    
    	// 子类去实现 具体导入哪个Bean
    	@Nullable
    	protected abstract String[] selectImports(AdviceMode adviceMode);
    }

> 改抽象提供了支持AdviceMode的较为通用的实现，若我们自己想自定义，可以考虑实现此类。

由此可议看出，@EnableAsync最终是向容器内注入了ProxyAsyncConfiguration这个Bean。由名字可议看出，它是一个配置类。

**ProxyAsyncConfiguration**

// 它是一个配置类，角色为ROLE_INFRASTRUCTURE 框架自用的Bean类型
    @Configuration
    @Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
    public class ProxyAsyncConfiguration extends AbstractAsyncConfiguration {
    
    	// 它的作用就是诸如了一个AsyncAnnotationBeanPostProcessor，它是个BeanPostProcessor
    	@Bean(name = TaskManagementConfigUtils.ASYNC_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
    	@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
    	public AsyncAnnotationBeanPostProcessor asyncAdvisor() {
    		Assert.notNull(this.enableAsync, "@EnableAsync annotation metadata was not injected");
    		AsyncAnnotationBeanPostProcessor bpp = new AsyncAnnotationBeanPostProcessor();
    		
    		// customAsyncAnnotation：自定义的注解类型
    		// AnnotationUtils.getDefaultValue(EnableAsync.class, "annotation") 为拿到该注解该字段的默认值
    		Class<? extends Annotation> customAsyncAnnotation = this.enableAsync.getClass("annotation");
    	
    		// 相当于如果你指定了AsyncAnnotationType,那就set进去吧
    		if (customAsyncAnnotation != AnnotationUtils.getDefaultValue(EnableAsync.class, "annotation")) {
    			bpp.setAsyncAnnotationType(customAsyncAnnotation);
    		}
    		
    		// 只有自定义了AsyncConfigurer的实现类，自定义了一个线程执行器，这里才会有值
    		if (this.executor != null) {
    			bpp.setExecutor(this.executor);
    		}
    		// 同上，异步线程异常的处理器~~~~~
    		if (this.exceptionHandler != null) {
    			bpp.setExceptionHandler(this.exceptionHandler);
    		}
    		
    		// 这两个参数，就不多说了。
    		// 可以看到，order属性值，最终决定的是BeanProcessor的执行顺序的
    		bpp.setProxyTargetClass(this.enableAsync.getBoolean("proxyTargetClass"));
    		bpp.setOrder(this.enableAsync.<Integer>getNumber("order"));
    		return bpp;
    	}
    
    }
    
    // 它的父类：
    @Configuration
    public abstract class AbstractAsyncConfiguration implements ImportAware {
    
    	// 此注解@EnableAsync的元信息
    	protected AnnotationAttributes enableAsync;
    	// 异步线程池
    	protected Executor executor;
    	// 异步异常的处理器
    	protected AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;
    
    	@Override
    	public void setImportMetadata(AnnotationMetadata importMetadata) {
    		// 拿到@EnableAsync注解的元数据信息~~~
    		this.enableAsync = AnnotationAttributes.fromMap(importMetadata.getAnnotationAttributes(EnableAsync.class.getName(), false));
    		if (this.enableAsync == null) {
    			throw new IllegalArgumentException("@EnableAsync is not present on importing class " + importMetadata.getClassName());
    		}
    	}
    
    	/**
    	 * Collect any {@link AsyncConfigurer} beans through autowiring.
    	 */
    	 // doc说得很明白。它会把所有的`AsyncConfigurer`的实现类都搜集进来，然后进行类似属性的合并
    	 // 备注 虽然这里用的是Collection 但是AsyncConfigurer的实现类只允许有一个
    	@Autowired(required = false)
    	void setConfigurers(Collection<AsyncConfigurer> configurers) {
     
    		if (CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
    			return;
    		}
     	//AsyncConfigurer用来配置线程池配置以及异常处理器，而且在Spring环境中最多只能有一个
     	//在这里我们知道了，如果想要自己去配置线程池，只需要实现AsyncConfigurer接口，并且不可以在Spring环境中有多个实现AsyncConfigurer的类。
    		if (configurers.size() > 1) {
    			throw new IllegalStateException("Only one AsyncConfigurer may exist");
    		}
    		// 拿到唯一的AsyncConfigurer ，然后赋值~~~~ 默认的请参照这个类：AsyncConfigurerSupport（它并不会被加入进Spring容器里）
    		AsyncConfigurer configurer = configurers.iterator().next();
    		this.executor = configurer.getAsyncExecutor();
    		this.exceptionHandler = configurer.getAsyncUncaughtExceptionHandler();
    	}
    
    }

从上可知，真正做文章的最终还是AsyncAnnotationBeanPostProcessor这个后置处理器，下面我们来重点看看它

**AsyncAnnotationBeanPostProcessor**

AsyncAnnotationBeanPostProcessor这个BeanPostBeanPostProcessor很显然会对带有能够引发异步操作的注解（比如@Async）的Bean进行处理

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGFuZ2hhaXlhbmcuYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

从该类的继承体系可以看出，大部分功能都是在抽象类里完成的，它不关乎于@Async，而是这一类技术都是这样子处理的。首先，ProxyProcessorSupport这里就不用多说了，在讲解自动代理创建器的时候有说过。 小家Spring】Spring AOP的核心类：AbstractAdvisorAutoProxy自动代理创建器深度剖析（AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator）按照我一贯的下关，我还是喜欢从底部往上进行分析，这样能够更无阻碍些。

**AbstractAdvisingBeanPostProcessor**

从这个名字也能看出来。它主要处理AdvisingBean，也就是处理Advisor和Bean的关系的

// 它继承自，ProxyProcessorSupport，说明它也拥有AOp的通用配置
    public abstract class AbstractAdvisingBeanPostProcessor extends ProxyProcessorSupport implements BeanPostProcessor {
    
    	@Nullable
    	protected Advisor advisor;
    	protected boolean beforeExistingAdvisors = false;
    	
    	// 缓存合格的Bean们
    	private final Map<Class<?>, Boolean> eligibleBeans = new ConcurrentHashMap<>(256);
     
    	// 当遇到一个pre-object的时候，是否把该processor所持有得advisor放在现有的增强器们之前执行
    	// 默认是false，会放在最后一个位置上的
    	public void setBeforeExistingAdvisors(boolean beforeExistingAdvisors) {
    		this.beforeExistingAdvisors = beforeExistingAdvisors;
    	}
    	
    	// 不处理
    	@Override
    	public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {
    		return bean;
    	}
    
    	// Bean已经实例化、初始化完成之后执行。
    	@Override
    	public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
    		// 忽略AopInfrastructureBean的Bean，并且如果没有advisor也会忽略不处理~~~~~
    		if (bean instanceof AopInfrastructureBean || this.advisor == null) {
    			// Ignore AOP infrastructure such as scoped proxies.
    			return bean;
    		}
    		
    		// 如果这个Bean已经被代理过了（比如已经被AOP切中了），那本处就无需再重复创建代理了嘛
    		// 直接向里面添加advisor就成了
    		if (bean instanceof Advised) {
    			Advised advised = (Advised) bean;
    			// 注意此advised不能是已经被冻结了的。且源对象必须是Eligible合格的
    			if (!advised.isFrozen() && isEligible(AopUtils.getTargetClass(bean))) {
    				// Add our local Advisor to the existing proxy's Advisor chain...
    				// 把自己持有的这个advisor放在首位（如果beforeExistingAdvisors=true）
    				if (this.beforeExistingAdvisors) {
    					advised.addAdvisor(0, this.advisor);
    				}
    				// 否则就是尾部位置
    				else {
    					advised.addAdvisor(this.advisor);
    				}
    				// 最终直接返回即可，因为已经没有必要再创建一次代理对象了
    				return bean;
    			}
    		}
    
    		// 如果这个Bean事合格的（此方法下面有解释） 这个时候是没有被代理过的
    		if (isEligible(bean, beanName)) {
    			// 以当前的配置，创建一个ProxyFactory 
    			ProxyFactory proxyFactory = prepareProxyFactory(bean, beanName);
    			// 如果不是使用CGLIB常见代理，那就去分析出它所实现的接口们 然后放进ProxyFactory 里去
    			if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
    				evaluateProxyInterfaces(bean.getClass(), proxyFactory);
    			}
    			
    			// 切面就是当前持有得advisor
    			proxyFactory.addAdvisor(this.advisor);
    			// 留给子类，自己还可以对proxyFactory进行自定义~~~~~
    			customizeProxyFactory(proxyFactory);
    			// 最终返回这个代理对象~~~~~
    			return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
    		}
    
    		// No async proxy needed.（相当于没有做任何的代理处理,返回原对象）
    		return bean;
    	}
    	
    	// 检查这个Bean是否是合格的
    	protected boolean isEligible(Object bean, String beanName) {
    		return isEligible(bean.getClass());
    	}
    	protected boolean isEligible(Class<?> targetClass) {
    		// 如果已经被缓存着了，那肯定靠谱啊
    		Boolean eligible = this.eligibleBeans.get(targetClass);
    		if (eligible != null) {
    			return eligible;
    		}
    		// 如果没有切面（就相当于没有给配置增强器，那铁定是不合格的）
    		if (this.advisor == null) {
    			return false;
    		}
    	
    		// 这个重要了：看看这个advisor是否能够切入进targetClass这个类，能够切入进取的也是合格的
    		eligible = AopUtils.canApply(this.advisor, targetClass);
    		this.eligibleBeans.put(targetClass, eligible);
    		return eligible;
    	}
    
    	// 子类可以复写。比如`AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor`就复写了这个方法~~~
    	protected ProxyFactory prepareProxyFactory(Object bean, String beanName) {
    		ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
    		proxyFactory.copyFrom(this);
    		proxyFactory.setTarget(bean);
    		return proxyFactory;
    	}
    
    	// 子类复写~
    	protected void customizeProxyFactory(ProxyFactory proxyFactory) {
    	}
    
    }

看看它的继承图：

![20191202113927150.jpg][]

> MethodValidationPostProcessor属于JSR-303校验方面的范畴，不是本文的内容，因此不会讲述

**AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor**

从名字可以看出，它相较于父类，就和BeanFactory有关了，也就是和Bean容器相关了~~~

public abstract class AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor extends AbstractAdvisingBeanPostProcessor
    		implements BeanFactoryAware {
    
    	// Bean工厂
    	@Nullable
    	private ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;
    
    	// 如果这个Bean工厂不是ConfigurableListableBeanFactory ，那就set一个null
    	// 我们的`DefaultListableBeanFactory`显然就是它的子类~~~~~
    	@Override
    	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
    		this.beanFactory = (beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory ?
    				(ConfigurableListableBeanFactory) beanFactory : null);
    	}
    
    	
    	@Override
    	protected ProxyFactory prepareProxyFactory(Object bean, String beanName) {
    		// 如果Bean工厂是正常的，那就把这个Bean expose一个特殊的Bean，记录下它的类型
    		if (this.beanFactory != null) {
    			AutoProxyUtils.exposeTargetClass(this.beanFactory, beanName, bean.getClass());
    		}
    
    		ProxyFactory proxyFactory = super.prepareProxyFactory(bean, beanName);
    		
    		// 这里创建代理也是和`AbstractAutoProxyCreator`差不多的逻辑。
    		// 如果没有显示的设置为CGLIB，并且toProxyUtils.shouldProxyTargetClass还被暴露过时一个特殊的Bean，那就强制使用CGLIB代理吧 这里一般和Scope无关的话，都返回false了
    		if (!proxyFactory.isProxyTargetClass() && this.beanFactory != null &&
    				AutoProxyUtils.shouldProxyTargetClass(this.beanFactory, beanName)) {
    			proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
    		}
    		return proxyFactory;
    	}
    
    }

下面就可以看看具体的两个实现类了：

**AsyncAnnotationBeanPostProcessor**

该实现类就是具体和@Async相关的一个类了~~~

public class AsyncAnnotationBeanPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor {
    
    	// 建议换成AsyncExecutionAspectSupport.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME 这样语意更加的清晰些
    	public static final String DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME = AnnotationAsyncExecutionInterceptor.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME;
    
    	// 注解类型
    	@Nullable
    	private Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType;
    	// 异步的执行器
    	@Nullable
    	private Executor executor;
    	// 异步异常处理器
    	@Nullable
    	private AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;
    
    	// 此处特别注意：这里设置为true，也就是说@Async的Advisor会放在首位
    	public AsyncAnnotationBeanPostProcessor() {
    		setBeforeExistingAdvisors(true);
    	}
    
    	// 可以设定需要扫描哪些注解类型。默认只扫描@Async以及`javax.ejb.Asynchronous`这个注解
    	public void setAsyncAnnotationType(Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType) {
    		Assert.notNull(asyncAnnotationType, "'asyncAnnotationType' must not be null");
    		this.asyncAnnotationType = asyncAnnotationType;
    	}
    
    	// 如果没有指定。那就将执行全局得默认查找。在上下文中查找唯一的`TaskExecutor`类型的Bean，或者一个名称为`taskExecutor`的Executor
    	// 当然，如果上面途径都没找到。那就会采用一个默认的任务池
    	public void setExecutor(Executor executor) {
    		this.executor = executor;
    	}
    	public void setExceptionHandler(AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
    		this.exceptionHandler = exceptionHandler;
    	}
    
    
    	// 重写了父类的方法。然后下面：自己new了一个AsyncAnnotationAdvisor ，传入executor和exceptionHandler
    	// 并且最终this.advisor = advisor 
    	// 因此可议看出：AsyncAnnotationAdvisor 才是重点了。它定义了它的匹配情况~~~~
    	@Override
    	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
    		super.setBeanFactory(beanFactory);
    
    		AsyncAnnotationAdvisor advisor = new AsyncAnnotationAdvisor(this.executor, this.exceptionHandler);
    		if (this.asyncAnnotationType != null) {
    			advisor.setAsyncAnnotationType(this.asyncAnnotationType);
    		}
    		advisor.setBeanFactory(beanFactory);
    		this.advisor = advisor;
    	}
    
    }

**AsyncAnnotationAdvisor**

可以看出，它是一个PointcutAdvisor，并且Pointcut是一个AnnotationMatchingPointcut，因此是为注解来匹配的

public class AsyncAnnotationAdvisor extends AbstractPointcutAdvisor implements BeanFactoryAware {
    
    	private AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;
    	// 增强器
    	private Advice advice;
    	// 切点
    	private Pointcut pointcut;
    
    	// 两个都为null，那就是都会采用默认的方案
    	public AsyncAnnotationAdvisor() {
    		this(null, null);
    	}
    
    	// 创建一个AsyncAnnotationAdvisor实例，可以自己指定Executor 和 AsyncUncaughtExceptionHandler 
    	@SuppressWarnings("unchecked")
    	public AsyncAnnotationAdvisor(@Nullable Executor executor, @Nullable AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
    		// 这里List长度选择2，应为绝大部分情况下只会支持这两种@Async和@Asynchronous
    		Set<Class<? extends Annotation>> asyncAnnotationTypes = new LinkedHashSet<>(2);
    		asyncAnnotationTypes.add(Async.class);
    		try {
    			asyncAnnotationTypes.add((Class<? extends Annotation>)
    					ClassUtils.forName("javax.ejb.Asynchronous", AsyncAnnotationAdvisor.class.getClassLoader()));
    		}
    		catch (ClassNotFoundException ex) {
    			// If EJB 3.1 API not present, simply ignore.
    		}
    
    		if (exceptionHandler != null) {
    			this.exceptionHandler = exceptionHandler;
    		}
    		// 若没指定，那就使用默认的SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler（它仅仅是输出了一句日志而已）
    		else {
    			this.exceptionHandler = new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler();
    		}
    		
    		// 这两个方法是重点，下面会重点介绍
    		this.advice = buildAdvice(executor, this.exceptionHandler);
    		this.pointcut = buildPointcut(asyncAnnotationTypes);
    	}
    
    
    	// 如果set了Executor,advice会重新构建。
    	public void setTaskExecutor(Executor executor) {
    		this.advice = buildAdvice(executor, this.exceptionHandler);
    	}
    
    	// 这里注意：如果你自己指定了注解类型。那么将不再扫描其余两个默认的注解，因此pointcut也就需要重新构建了
    	public void setAsyncAnnotationType(Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType) {
    		Assert.notNull(asyncAnnotationType, "'asyncAnnotationType' must not be null");
    		Set<Class<? extends Annotation>> asyncAnnotationTypes = new HashSet<>();
    		asyncAnnotationTypes.add(asyncAnnotationType);
    		this.pointcut = buildPointcut(asyncAnnotationTypes);
    	}
    	
    	// 如果这个advice也实现了BeanFactoryAware，那就也把BeanFactory放进去
    	@Override
    	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
    		if (this.advice instanceof BeanFactoryAware) {
    			((BeanFactoryAware) this.advice).setBeanFactory(beanFactory);
    		}
    	}
    
    	@Override
    	public Advice getAdvice() {
    		return this.advice;
    	}
    	@Override
    	public Pointcut getPointcut() {
    		return this.pointcut;
    	}
    
    	// 这个最终又是委托给`AnnotationAsyncExecutionInterceptor`，它是一个具体的增强器，有着核心内容
    	protected Advice buildAdvice(@Nullable Executor executor, AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
    		return new AnnotationAsyncExecutionInterceptor(executor, exceptionHandler);
    	}
    
    	// Calculate a pointcut for the given async annotation types, if any
    	protected Pointcut buildPointcut(Set<Class<? extends Annotation>> asyncAnnotationTypes) {
    		// 采用一个组合切面：ComposablePointcut （因为可能需要支持多个注解嘛）
    		ComposablePointcut result = null;
    		for (Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType : asyncAnnotationTypes) {
    			// 这里为何new出来两个AnnotationMatchingPointcut？？？？？？
    			// 第一个：类匹配（只需要类上面有这个注解，所有的方法都匹配）this.methodMatcher = MethodMatcher.TRUE;
    			// 第二个：方法匹配。所有的类都可议。但是只有方法上有这个注解才会匹配上
    			Pointcut cpc = new AnnotationMatchingPointcut(asyncAnnotationType, true);
    			Pointcut mpc = new AnnotationMatchingPointcut(null, asyncAnnotationType, true);
    			if (result == null) {
    				result = new ComposablePointcut(cpc);
    			}
    			else {
    				result.union(cpc);
    			}
    			// 最终的结果都是取值为并集的~~~~~~~
    			result = result.union(mpc);
    		}
    		// 最后一个处理厉害了：也就是说你啥类型都木有的情况下，是匹配所有类的所有方法~~~
    		return (result != null ? result : Pointcut.TRUE);
    	}
    
    }

从上的源码可议看出，默认是支持@Asycn以及EJB的那个异步注解的。但是最终的增强行为，委托给了AnnotationAsyncExecutionInterceptor

**AnnotationAsyncExecutionInterceptor：@Async拦截器**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGFuZ2hhaXlhbmcuYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

可知，它是一个MethodInterceptor，并且继承自AsyncExecutionAspectSupport

**AsyncExecutionAspectSupport**

从类名就可以看出，它是用来支持处理异步线程执行器的，若没有指定，靠它提供一个默认的异步执行器。

public abstract class AsyncExecutionAspectSupport implements BeanFactoryAware {
    
    	// 这是备选的。如果找到多个类型为TaskExecutor的Bean，才会备选的再用这个名称去找的~~~
    	public static final String DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME = "taskExecutor";
    	// 缓存~~~AsyncTaskExecutor是TaskExecutor的子接口
    	// 从这可以看出：不同的方法，对应的异步执行器还不一样咯~~~~~~
    	private final Map<Method, AsyncTaskExecutor> executors = new ConcurrentHashMap<>(16);
    	// 默认的线程执行器
    	@Nullable
    	private volatile Executor defaultExecutor;
    	// 异步异常处理器
    	private AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;
    	// Bean工厂
    	@Nullable
    	private BeanFactory beanFactory;
    
    	public AsyncExecutionAspectSupport(@Nullable Executor defaultExecutor) {
    		this(defaultExecutor, new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler());
    	}
    	public AsyncExecutionAspectSupport(@Nullable Executor defaultExecutor, AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
    		this.defaultExecutor = defaultExecutor;
    		this.exceptionHandler = exceptionHandler;
    	}
    	public void setExecutor(Executor defaultExecutor) {
    		this.defaultExecutor = defaultExecutor;
    	}
    	public void setExceptionHandler(AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
    		this.exceptionHandler = exceptionHandler;
    	}
    	@Override
    	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
    		this.beanFactory = beanFactory;
    	}
    	
    	// 该方法是找到一个异步执行器，去执行这个方法~~~~~~
    	@Nullable
    	protected AsyncTaskExecutor determineAsyncExecutor(Method method) {
    		// 如果缓存中能够找到该方法对应的执行器，就立马返回了
    		AsyncTaskExecutor executor = this.executors.get(method);
    		if (executor == null) {
    			Executor targetExecutor;
    			
    			// 抽象方法：`AnnotationAsyncExecutionInterceptor`有实现。就是@Async注解的value值
    			String qualifier = getExecutorQualifier(method);
    			// 现在知道@Async直接的value值的作用了吧。就是制定执行此方法的执行器的（容器内执行器的Bean的名称）
    			// 当然有可能为null。注意此处是支持@Qualified注解标注在类上来区分Bean的
    			// 注意：此处targetExecutor仍然可能为null
    			if (StringUtils.hasLength(qualifier)) {
    				targetExecutor = findQualifiedExecutor(this.beanFactory, qualifier);
    			}
    			
    			// 注解没有指定value值，那就去找默认的执行器
    			else {
    				targetExecutor = this.defaultExecutor;
    				if (targetExecutor == null) {
    					// 去找getDefaultExecutor()~~~
    					synchronized (this.executors) {
    						if (this.defaultExecutor == null) {
    							this.defaultExecutor = getDefaultExecutor(this.beanFactory);
    						}
    						targetExecutor = this.defaultExecutor;
    					}
    				}
    			}
    			
    			// 若还未null，那就返回null吧
    			if (targetExecutor == null) {
    				return null;
    			}
    			
    			// 把targetExecutor 包装成一个AsyncTaskExecutor返回，并且缓存起来。
    			// TaskExecutorAdapter就是AsyncListenableTaskExecutor的一个实现类
    			executor = (targetExecutor instanceof AsyncListenableTaskExecutor ?
    					(AsyncListenableTaskExecutor) targetExecutor : new TaskExecutorAdapter(targetExecutor));
    			this.executors.put(method, executor);
    		}
    		return executor;
    	}
    
    	// 子类去复写此方法。也就是拿到对应的key，从而方便找bean吧（执行器）
    	@Nullable
    	protected abstract String getExecutorQualifier(Method method);
    
    	// @since 4.2.6 也就是根据
    	@Nullable
    	protected Executor findQualifiedExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory, String qualifier) {
    		if (beanFactory == null) {
    			throw new IllegalStateException("BeanFactory must be set on " + getClass().getSimpleName() +
    					" to access qualified executor '" + qualifier + "'");
    		}
    		return BeanFactoryAnnotationUtils.qualifiedBeanOfType(beanFactory, Executor.class, qualifier);
    	}
    
    	// @since 4.2.6 
    	// Retrieve or build a default executor for this advice instance 检索或者创建一个默认的executor 
    	@Nullable
    	protected Executor getDefaultExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory) {
    		if (beanFactory != null) {
    			// 这个处理很有意思，它是用用的try catch的技巧去处理的
    			try {
    				// 如果容器内存在唯一的TaskExecutor（子类），就直接返回了
    				return beanFactory.getBean(TaskExecutor.class);
    			}
    			catch (NoUniqueBeanDefinitionException ex) {
    				// 这是出现了多个TaskExecutor类型的话，那就按照名字去拿 `taskExecutor`且是Executor类型
    				try {
    					return beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class);
    				}
    				// 如果再没有找到，也不要报错，而是接下来创建一个默认的处理器
    				// 这里输出一个info信息
    				catch (NoSuchBeanDefinitionException ex2) {
    				}
    			}
    			catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
    				try {
    					return beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class);
    				}
    				catch (NoSuchBeanDefinitionException ex2) {
    				}
    				// 这里还没有获取到，就放弃。 用本地默认的executor吧~~~
    				// 子类可以去复写此方法，发现为null的话可议给一个默认值~~~~比如`AsyncExecutionInterceptor`默认给的就是`SimpleAsyncTaskExecutor`作为执行器的
    				// Giving up -> either using local default executor or none at all...
    			}
    		}
    		return null;
    	}
    
    	//Delegate for actually executing the given task with the chosen executor
    	// 用选定的执行者实际执行给定任务的委托
    	@Nullable
    	protected Object doSubmit(Callable<Object> task, AsyncTaskExecutor executor, Class<?> returnType) {
    		// 根据不同的返回值类型，来采用不同的方案去异步执行，但是执行器都是executor
    		if (CompletableFuture.class.isAssignableFrom(returnType)) {
    			return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    				try {
    					return task.call();
    				}
    				catch (Throwable ex) {
    					throw new CompletionException(ex);
    				}
    			}, executor);
    		}
    		// ListenableFuture接口继承自Future 是Spring自己扩展的一个接口。
    		// 同样的AsyncListenableTaskExecutor也是Spring扩展自AsyncTaskExecutor的
    		else if (ListenableFuture.class.isAssignableFrom(returnType)) {
    			return ((AsyncListenableTaskExecutor) executor).submitListenable(task);
    		}
    		
    		// 普通的submit
    		else if (Future.class.isAssignableFrom(returnType)) {
    			return executor.submit(task);
    		}
    		// 没有返回值的情况下 也用sumitt提交，按时返回null
    		else {
    			executor.submit(task);
    			return null;
    		}
    	}
    
    	// 处理错误
    	protected void handleError(Throwable ex, Method method, Object... params) throws Exception {
    	 	// 如果方法的返回值类型是Future,就rethrowException，表示直接throw出去
    		if (Future.class.isAssignableFrom(method.getReturnType())) {
    			ReflectionUtils.rethrowException(ex);
    		} else {
    			// Could not transmit the exception to the caller with default executor
    			try {
    				this.exceptionHandler.handleUncaughtException(ex, method, params);
    			} catch (Throwable ex2) {
    				logger.error("Exception handler for async method '" + method.toGenericString() +
    						"' threw unexpected exception itself", ex2);
    			}
    		}
    	}
    
    }

这个类相当于已经做了大部分的工作了，接下来继续看子类：

**AsyncExecutionInterceptor**

终于，从此处开始。可议看出它是一个MethodInterceptor，是一个增强器了。但是从命名中也可以看出，它已经能够处理异步的执行了（比如基于XML方式的），但是还和注解无关

// 他继承自AsyncExecutionAspectSupport 来处理异步方法的处理，同时是个MethodInterceptor，来增强复合条件的方法
    public class AsyncExecutionInterceptor extends AsyncExecutionAspectSupport implements MethodInterceptor, Ordered {
    	...
    	// 显然这个方法它直接返回null，因为XML配置嘛~~~~
    	@Override
    	@Nullable
    	protected String getExecutorQualifier(Method method) {
    		return null;
    	}
    
    	// 这个厉害了。如果父类返回的defaultExecutor 为null，那就new一个SimpleAsyncTaskExecutor作为默认的执行器
    	@Override
    	@Nullable
    	protected Executor getDefaultExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory) {
    		Executor defaultExecutor = super.getDefaultExecutor(beanFactory);
    		return (defaultExecutor != null ? defaultExecutor : new SimpleAsyncTaskExecutor());
    	}
    	// 最高优先级 希望的是最优先执行（XML配置就是这种优先级）
    	@Override
    	public int getOrder() {
    		return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE;
    	}
    
    // 最重要的当然是这个invoke方法
    	@Override
    	@Nullable
    	public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
    		Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
    		// 注意：此处是getMostSpecificMethod 拿到最终要执行的那个方法
    		Method specificMethod = ClassUtils.getMostSpecificMethod(invocation.getMethod(), targetClass);
    		// 桥接方法~~~~~~~~~~~~~~
    		final Method userDeclaredMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(specificMethod);
    
    		// determine一个用于执行此方法的异步执行器
    		AsyncTaskExecutor executor = determineAsyncExecutor(userDeclaredMethod);
    		if (executor == null) {
    			throw new IllegalStateException(
    					"No executor specified and no default executor set on AsyncExecutionInterceptor either");
    		}
    
    		// 构造一个任务，Callable(此处不采用Runable，因为需要返回值)
    		Callable<Object> task = () -> {
    			try {
    				// result就是返回值
    				Object result = invocation.proceed();
    				// 注意此处的处理~~~~ 相当于如果不是Future类型，就返回null了
    				if (result instanceof Future) {
    					return ((Future<?>) result).get();
    				}
    			}
    			// 处理执行时可能产生的异常~~~~~~
    			catch (ExecutionException ex) {
    				handleError(ex.getCause(), userDeclaredMethod, invocation.getArguments());
    			}
    			catch (Throwable ex) {
    				handleError(ex, userDeclaredMethod, invocation.getArguments());
    			}
    			return null;
    		};
    		
    		// 提交任务~~~~invocation.getMethod().getReturnType()为返回值类型
    		return doSubmit(task, executor, invocation.getMethod().getReturnType());
    	}
    	
    }

> SimpleAsyncTaskExecutor：异步执行用户任务的SimpleAsyncTaskExecutor。每次执行客户提交给它的任务时，它会启动新的线程，并允许开发者控制并发线程的上限（concurrencyLimit），从而起到一定的资源节流作用。默认时，concurrencyLimit取值为-1，即\*\*不启用\*\*资源节流 所以它**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（因此建议我们在使用@Aysnc的时候，自己配置一个线程池，节约资源）

**AnnotationAsyncExecutionInterceptor**

很显然，他是在AsyncExecutionInterceptor的基础上，提供了对@Async注解的支持。所以它是继承它的。

// 它继承自AsyncExecutionInterceptor ，只复写了一个方法
    public class AnnotationAsyncExecutionInterceptor extends AsyncExecutionInterceptor {
    	...
    	// 由此可以见它就是去拿到@Async的value值。以方法的为准，其次是类上面的
    	// 备注：发现这里是不支持EJB的@Asynchronous注解的，它是不能指定执行器的
    	@Override
    	@Nullable
    	protected String getExecutorQualifier(Method method) {
    		// Maintainer's note: changes made here should also be made in
    		// AnnotationAsyncExecutionAspect#getExecutorQualifier
    		Async async = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(method, Async.class);
    		if (async == null) {
    			async = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(method.getDeclaringClass(), Async.class);
    		}
    		return (async != null ? async.value() : null);
    	}
    }

**@Async注解失效得原因**

如下：若我是这么写的

@Service
    public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    
     @Override
     public Object hello() {
     System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName());
     helloPrivate(); // 同类内部方法调用
     return "service hello";
     }
    
     @Async
     @Override
     public Object hello2() {
     System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName());
     return null;
     }
    }

最终输出为;

当前线程：http-nio-8080-exec-3
    当前线程：http-nio-8080-exec-3

发现都是tomcat的线程。what？@Async异步线程木有生效？？？？ 这个也不是什么新问题了。在之前一篇博文：【小家java】Spring事务不生效的原因大解读 原因也是一样的，都是所谓的：代理失效问题。如何解决？这里就说一种方案吧：

@Service
    public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    
     @Autowired
     private ApplicationContext applicationContext;
    
     @Override
     public Object hello() {
     System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName());
     // 从容器里拿到该类型的实例~~~~（注意：若是JDK代理，这里的类型只能传接口，而不能是实现类，否则NoSuchBean...）
     HelloService helloService = applicationContext.getBean(HelloService.class);
     // 然后用本实例去调用 而不是用默认的this去调用
     helloService.hello2();
     return "service hello";
     }
    
     @Async
     @Override
     public Object hello2() {
     System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName());
     return null;
     }
    }

输出：

当前线程：http-nio-8080-exec-4
    当前线程：SimpleAsyncTaskExecutor-2

显然这才是我们想要的结果。因此在同类调用的时候，一定要特别的小心，很有可能是不生效的。

> 各位可以看看你们同事写的代码，据我推测，肯定有同事写了这种不生效的代码~~

**使用推荐配置**

@EnableAsync //对应的@Enable注解，最好写在属于自己的配置文件上，保持内聚性
    @Configuration
    public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
    
     @Override
     public Executor getAsyncExecutor() {
     ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
     executor.setCorePoolSize(10); //核心线程数
     executor.setMaxPoolSize(20); //最大线程数
     executor.setQueueCapacity(1000); //队列大小
     executor.setKeepAliveSeconds(300); //线程最大空闲时间
     executor.setThreadNamePrefix("fsx-Executor-"); 指定用于新创建的线程名称的前缀。
     executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); // 拒绝策略（一共四种，此处省略）
    
    	 // 这一步千万不能忘了，否则报错： java.lang.IllegalStateException: ThreadPoolTaskExecutor not initialized
     executor.initialize();
     return executor;
     }
    
     // 异常处理器：当然你也可以自定义的，这里我就这么简单写了~~~
     @Override
     public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
     return new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler();
     }
    }

使用Spring的异步，我个人十分建议配置上自己自定义的配置器(如上配置仅供参考)，这样能够更好的掌握（比如异常处理AsyncUncaughtExceptionHandler~~~）

# **总结** #

有了Spring AOP整体运行原理作为基础，再看这些基于AOP的应用，简直行云流水。因此还是应正了那句话：**你能走多远，就看你的根基有多稳。**最后，使用的有两个建议：

1.  **异步方法建议尽量处理耗时的任务，或者是处理不希望阻断主流程的任务（比如异步记录操作日志）**
2.  **尽量为@Async准备一个专门的线程池来提高效率减少开销，而不要用Spring默认的SimpleAsyncTaskExecutor，它不是一个真正的线程池~**

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