SpringBoot 对Future模式的支持

忘是亡心i 2023-07-04 12:47 38阅读 0赞

# 一.概述 #

我们在实际项目中有些复杂运算、耗时操作，就可以利用多线程来充分利用CPU，提高系统吞吐量。SpringBoot对多线程支持非常好，对我们的开发非常便捷。  
  Future模式是多线程开发中非常常见的一种设计模式。核心思想是异步调用。当我们执行一个方法时，方法中有多个耗时任务需要同时去做，而且又不着急等待这个结果时可以让客户端立即返回然后，后台慢慢去计算任务。  
  当我们做一件事的时候需要等待，那么我们就可以在这个等待时间内来去做其它事情，这样就可以充分利用时间。比如我们点外卖，需要一段时间，那么我们在等外卖的时间里可以看点书，看个电影。这就是典型的Future模式。如果是普通模式的话，就是等外卖的时候就等外卖，外卖到了后再去看书，极大的浪费时间。  
  SpringBoot对Future模式支持非常好，只需要简单的代码就能实现。

# 二.Future的相关方法 #

*  boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); //可以在任务执行过程中取消任务
 *  boolean isCancelled(); //判断Future任务是否取消
 *  boolean isDone(); //判断任务是否完成
 *  V get();//获取任务最终结果，这是一个阻塞方法，会等待任务执行好才会执行后面的代码
 *  V get(long timeout, TimeUnit unit); //有等待时常的get方法，等待时间到了后仍然没有计算完成，则抛异常

# 三.需要的注解 #

springboot 配置多线程需要两个注解

1.  @EnableAsync  
    在配置类中通过加@EnableAsync开启对异步任务的支持
2.  @Async  
    在需要执行的方法上加@Async表明该方法是个异步方法，如果加在类级别上，则表明类所有的方法都是异步方法

# 四.配置代码 #

@Configuration
    @EnableAsync
    public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
        //线程池名前缀
        private static final String threadNamePrefix = "Async-Service-";
    
        @Override
        public Executor getAsyncExecutor() {
            ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
            //核心线程数
            taskExecutor.setCorePoolSize(8);
            //最大线程数
            taskExecutor.setMaxPoolSize(16);
            //队列大小
            taskExecutor.setQueueCapacity(100);
            //线程池名前缀
            taskExecutor.setThreadNamePrefix(threadNamePrefix);
            //完成任务自动关闭 , 默认为false
            taskExecutor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
            //核心线程超时退出，默认为false
            taskExecutor.setAllowCoreThreadTimeOut(true);
            // 线程池对拒绝任务的处理策略
            // CallerRunsPolicy：由调用线程（提交任务的线程）处理该任务
           // 线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略，目前只支持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；      默认为后者
            taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
            taskExecutor.initialize();
            return taskExecutor;
        }
    }

# 五.FutureService #

@Service
    public class FutureService {
    
        @Async
        public Future<String> futureTest() throws InterruptedException {
            System.out.println("任务执行开始,需要：1000ms");
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                Thread.sleep(100);
                System.out.println("do:" + i);
            }
            System.out.println("完成任务");
            return new AsyncResult<>(Thread.currentThread().getName());
        }
    }

> 【注】这里的方法自动被注入使用上文配置的ThreadPoolTaskExecutor

# 7.测试代码 #

@Resource
    private FutureService futureService;
    
    @Test
    public void futureTest() throws InterruptedException, ExecutionException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("开始");
        //耗时任务
        Future<String> future = futureService.futureTest();
        //另外一个耗时任务
        Thread.sleep(500);
        System.out.println("另外一个耗时任务，需要500ms");
    
        String s = future.get();
        System.out.println("计算结果输出:" + s);
        System.out.println("共耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start));
    }

# 八.运行结果 #

开始
    2020-01-07 23:50:34.726  INFO 14648 --- [           main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor  : Initializing ExecutorService
    任务执行开始,需要：1000ms
    do:0
    do:1
    do:2
    do:3
    另外一个耗时任务，需要500ms
    do:4
    do:5
    do:6
    do:7
    do:8
    do:9
    完成任务
    计算结果输出:ThreadPoolTaskExecutor-1
    共耗时：1016
    
    Process finished with exit code 0

**本来需要至少1500ms 执行的任务现在只需要1016ms, 因为在执行耗时任务1的同时也在执行耗时任务2，两个任务并行执行，这就是future模式的好处，在等待时间内去执行其它任务，能够充分利用时间**

## 九、注意事项 ##

如下方式会使@Async失效

*  异步方法使用static修饰
 *  异步类没有使用@Component注解（或其他注解）导致spring无法扫描到异步类
 *  异步方法不能与被调用的异步方法在同一个类中
 *  类中需要使用@Autowired或@Resource等注解自动注入，不能自己手动new对象
 *  如果使用SpringBoot框架必须在启动类中增加@EnableAsync注解