springboot异步任务

原创已于 2023-05-08 08:36:38 修改 · 532 阅读

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#spring boot #java

于 2023-04-27 15:22:22 首次发布

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文章讲述了在前端和后端交互中，如何处理耗时任务以避免浏览器长时间等待。后端通常使用异步任务来处理这些任务，如Java中通过开启新线程或者在SpringBoot中利用@Async注解实现。对于需要返回结果的异步任务，可以使用Future或其他类型的Future来获取结果，但调用get()方法会导致阻塞，需谨慎处理调用时机。

有时候，前端可能提交了一个耗时任务，如果后端接收到请求后，直接执行该耗时任务，那么前端需要等待很久一段时间才能接受到响应。如果该耗时任务是通过浏览器直接进行请求，那么浏览器页面会一直处于转圈等待状态。

事实上，当后端要处理一个耗时任务时，通常都会将耗时任务提交到一个异步任务中进行执行，此时前端提交耗时任务后，就可直接返回，进行其他操作。

1.什么叫异步?

1）异步：如果方法中有休眠任务，不用等任务执行完，直接执行下一个任务。

简单来说：客户端发送请求，可以跳过方法，执行下一个方法，

如果其中一个A方法有休眠任务，不需要等待，直接执行下一个方法，异步任务(A方法)会在后台得到执行，等A方法的休眠时间到了再去执行A方法。

2）同步：一定要等任务执行完了，得到结果，才执行下一个任务。。

3）而异步比如：

setTimeout(function cbFn(){
    console.log('learnInPro');
}, 1000);
console.log('sync things');

setTimeout就是一个异步任务，当JS引擎顺序执行到setTimeout的时候发现他是个异步任务，则会把这个任务挂起，继续执行后面的代码。直到1000ms后，回调函数cbFn才会执行，这就是异步，在执行到setTimeout的时候，JS并不会傻呵呵的等着1000ms执行cbFn回调函数，而是继续执行了后面的代码。

4）总的来说：所谓"异步"，简单说就是一个任务不是连续完成的，可以理解成该任务被人为分成两段，先执行第一段，然后转而执行其他任务，相应地，连续的执行就叫做同步。由于是连续执行，不能插入其他任务，所以操作系统从硬盘读取文件的这段时间，程序只能干等着。

2.Java线程处理

在 Java 中，开启异步任务最常用的方式就是开辟线程执行异步任务，如下所示：

@RestController
@RequestMapping("async")
public class AsyncController {
    @GetMapping("/")
    public String index() {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    // 模拟耗时操作
                    Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(5));
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        return "consuming time behavior processing!";
    }
}

这时浏览器请求localhost:8080/async/，就可以很快得到响应，并且耗时任务会在后台得到执行。

一般来说，前端不会关注耗时任务结果，因此前端只需负责提交该任务给到后端即可。但是如果前端需要获取耗时任务结果，则可通过Future等方式将结果返回，详细内容如下:

public class MyReturnableTask implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程运行开始");
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程运行结束");
        return "result";
    }
}

@GetMapping("/task")
public void task() throws ExecutionException, InterruptedException {
    MyReturnableTask myReturnableTask = new MyReturnableTask();
    FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(myReturnableTask);
    Thread thread = new Thread(futureTask, "returnableThread");
    thread.start();
    String s = futureTask.get();
    System.out.println(s);
}

事实上，在 Spring Boot 中，我们不需要手动创建线程异步执行耗时任务，因为 Spring 框架已提供了相关异步任务执行解决方案，本文主要介绍下在 Spring Boot 中执行异步任务的相关内容。

3.SpringBoot异步任务

1）启动类使用注解@EnableAsync开启异步任务支持

@SpringBootApplication
@EnableAsync//开启异步任务支持
public class ApplicationStarter {
  public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(ApplicationStarter.class,args);
  }
}

2）使用`@Async`注解标记要进行异步执行的方法

public interface AsyncService {
    //异步任务
    void t1();

    Future<String> t2();
}

@Service
public class AsyncServiceImpl implements AsyncService {

    //使用@Async注解标记的方法 会提交到一个异步任务中进行执行，第一次不会执行该方法，
    //如果不添加该注解，controller中调用该方法会等待5秒在响应
    //异步任务
    @Async
    public void t1() {
        // 模拟耗时任务
        try {
            Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(5));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //因为该异步方法中使用了休眠，所以过5秒才会执行下面代码
        System.out.println("异步方法中：耗时时间已走完");
    }

    @Async
    public Future<String> t2(){
        // 模拟耗时任务
        try {
            Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(5));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return new AsyncResult<>("async tasks done!");
    }


}

3）controller测试

@RestController
public class AsyncController {
    @Autowired
    private AsyncService asyncService;

    @GetMapping("/task1")
    public String asyncTaskWithoutReturnType(){
     //因为下面方法是异步任务方法，前端请求过来，会先跳过异步方法(异步任务会在后台得到执行),接着会执行下面代码。
    //因为异步任务中有耗时任务，在因为异步任务会在后台得到执行，所以等待时间耗完，就会在执行异步方法中的内容（这相当于回调了）
      asyncService.t1();
       return "rrrr";
    }

    @GetMapping("/task2")
    public String asyncTaskWithReturnType() throws InterruptedException, ExecutionException {
        asyncService.t2();
        return "aaa";
    }
}

被@Async注解的方法可以接受任意类型参数，但只能返回void或Future类型数据

所以当异步方法返回数据时，需要使用Future包装异步任务结果，上述代码使用AsyncResult包装异步任务结果，AsyncResult间接继承Future，是 Spring 提供的一个可用于追踪异步方法执行结果的包装类。其他常用的Future类型还有 Spring 4.2 提供的ListenableFuture，或者 JDK 8 提供的CompletableFuture，这些类型可提供更丰富的异步任务操作。

如果前端需要获取耗时任务结果，则异步任务方法应当返回一个Future类型数据，此时Controller相关接口需要调用该Future的get()方法获取异步任务结果，get()方法是一个阻塞方法，因此该操作相当于将异步任务转换为同步任务，浏览器同样会面临我们前面所讲的转圈等待过程，但是异步执行还是有他的好处的，因为我们可以控制get()方法的调用时序，因此可以先执行其他一些操作后，最后再调用get()方法。