@async 方法上添加该注解实现异步调用的原理

在我们使用spring框架的过程中，在很多时候我们会使用@async注解来异步执行某一些方法，提高系统的执行效率。今天我们来探讨下 spring 是如何完成这个功能的。

spring 在扫描bean的时候会扫描方法上是否包含@async的注解，如果包含的，spring会为这个bean动态的生成一个子类，我们称之为代理类(?)， 代理类是继承我们所写的bean的，然后把代理类注入进来，那此时，在执行此方法的时候，会到代理类中，代理类判断了此方法需要异步执行，就不会调用父类 (我们原本写的bean)的对应方法。spring自己维护了一个队列，他会把需要执行的方法，放入队列中，等待线程池去读取这个队列，完成方法的执行， 从而完成了异步的功能。我们可以关注到再配置task的时候，是有参数让我们配置线程池的数量的。因为这种实现方法，所以在同一个类中的方法调用，添加@async注解是失效的！，原因是当你在同一个类中的时候，方法调用是在类体内执行的，spring无法截获这个方法调用。

那在深入一步，spring为我们提供了AOP，面向切面的功能。他的原理和异步注解的原理是类似的，spring在启动容器的时候，会扫描切面所定义的 类。在这些类被注入的时候，所注入的也是代理类，当你调用这些方法的时候，本质上是调用的代理类。通过代理类再去执行父类相对应的方法，那spring只 需要在调用之前和之后执行某段代码就完成了AOP的实现了！

那最后我们还有一个问题，spring是如何动态的生成某一个类的子类的？代理类？

简单介绍：

Spring为任务调度与异步方法执行提供了注解支持。通过在方法上设置@Async注解，可使得方法被异步调用。也就是说调用者会在调用时立即返回，而被调用方法的实际执行是交给Spring的TaskExecutor来完成。

开启@Async注解：

<task:annotation-driven executor="annotationExecutor" />
<!-- 支持 @Async 注解 -->
<task:executor id="annotationExecutor" pool-size="20"/>

同时加入<context:component-scan />扫描注解。

为了比较，先来一个同步调用：

@Component
public class TestAsyncBean {
    public void sayHello4() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(2 * 1000);//网络连接中 。。。消息发送中。。。
        System.out.println("我爱你啊!");
}

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:/applicationContext.xml"})
public class TestAsync {
    @Test
    public void test_sayHello4() throws InterruptedException, ExecutionException {
        System.out.println("你不爱我了么?");
        testAsyncBean.sayHello4();
        System.out.println("回的这么慢, 你肯定不爱我了, 我们还是分手吧。。。");
        Thread.sleep(3 * 1000);// 不让主进程过早结束
    }
}

输出结果：

你不爱我了么?
我爱你啊!
回的这么慢, 你肯定不爱我了, 我们还是分手吧。。。 

同步调用会按代码顺序依次进行下去，如果哪里需要等待，那么就阻塞在那里，不再向下继续进行。

使用@Async的异步调用：

@Component
public class TestAsyncBean {
    @Async
    public void sayHello3() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(2 * 1000);//网络连接中 。。。消息发送中。。。
        System.out.println("我爱你啊!");
    }
}

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:/applicationContext.xml"})
public class TestAsync {
    @Autowired
    private TestAsyncBean testAsyncBean;
    @Test
    public void test_sayHello3() throws InterruptedException, ExecutionException {
        System.out.println("你不爱我了么?");
        testAsyncBean.sayHello3();
        System.out.println("你竟无话可说, 我们分手吧。。。");
        Thread.sleep(3 * 1000);// 不让主进程过早结束
    }
} 

输出结果：

你不爱我了么?
你竟无话可说, 我们分手吧。。。
我爱你啊!

异步调用，通过开启新的线程来执行调用的方法，不影响主线程。异步方法实际的执行交给了Spring的TaskExecutor来完成。

上面这种方式是没有返回值的，下面尝试有返回值的异步调用：

@Component
public class TestAsyncBean {
    @Async
    public String sayHello2() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(2 * 1000);//网络连接中 。。。消息发送中。。。
        return "我爱你啊!";// 调用方调用后会立即返回,所以返回null
    }
}

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:/applicationContext.xml"})
public class TestAsync {
    @Autowired
    private TestAsyncBean testAsyncBean;
    @Test
    public void test_sayHello2() throws InterruptedException, ExecutionException {
        System.out.println("你不爱我了么?");
        System.out.println(testAsyncBean.sayHello2());
        System.out.println("你说的啥? 我们还是分手吧。。。");
        Thread.sleep(3 * 1000);// 不让主进程过早结束
    }
}

输出结果：

你不爱我了么?
null
你说的啥? 我们还是分手吧。。。

通过直接获取返回值得方式是不行的，这里就需要用到异步回调，异步方法返回值必须为Future<>，就像Callable与Future。

下面通过AsyncResult<>来获得异步调用的返回值：

@Component
public class TestAsyncBean {
    @Async
    public Future<String> sayHello1() throws InterruptedException {
        int thinking = 2;
        Thread.sleep(thinking * 1000);//网络连接中 。。。消息发送中。。。
        System.out.println("我爱你啊!");
        return new AsyncResult<String>("发送消息用了"+thinking+"秒");
    }
}

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:/applicationContext.xml"})
public class TestAsync {
    @Autowired
    private TestAsyncBean testAsyncBean;
    @Test
    public void test_sayHello1() throws InterruptedException, ExecutionException {
        Future<String> future = null;
        System.out.println("你不爱我了么?");
        future = testAsyncBean.sayHello1();
        System.out.println("你竟无话可说, 我们分手吧。。。");
        Thread.sleep(3 * 1000);// 不让主进程过早结束
        System.out.println(future.get());
    }
}

输出结果：

你不爱我了么?
你竟无话可说, 我们分手吧。。。
我爱你啊!
发送消息用了2秒