日常开发中,会经常遇到说,前台调服务,然后触发一个比较耗时的异步服务,且不用等异步任务的处理结果就对原服务进行返回。这里就涉及的Java异步调用的一个知识。下面本文尝试将Java异步调用的多种方式进行归纳。

一、通过创建新线程


首先的我们得认识到,异步调用的本质,其实是通过开启一个新的线程来执行。如以下例子:

public static void main(String[] args) throws Exception{

    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());

    new Thread(() -> {
System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
try{
Thread.sleep(5000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
}).start(); Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis()); }

数据结果如下所示,我们知道,System.currentTimeMillis()时间单位为ms。

主线程 =====> 开始 =====> 1627893837146
异步线程 =====> 开始 =====> 1627893837200
主线程 =====> 结束 =====> 1627893839205
异步线程 =====> 结束 =====> 1627893842212

我们通过线程休眠来达成主线程执行时间2秒左右,异步线程执行5秒左右的效果。通过打印出来的时间戳倒数第四位(秒位)我们可以看出,两个的线程执行总时间为5秒左右,符合异步执行的特征

以上是采用Runable实现多线程创建方式的lambda写法,关于的lambda知识,可参考Java Lambda 表达式;而关于多线程的多种实现方式,Java多线程事务管理一文有提及,可移步查看

二、通过线程池


因为异步任务的实现本质的由新线程来执行任务,所以通过线程池的也可以实现异步执行。写法同我们利用线程池开启多线程一样。但由于我们的目的不是执行多线程,而是异步执行任务,所以一般需要另外一个线程就够了。

因此区别于执行多线程任务的我们常用的newFixedThreadPool,在执行异步任务时,我们用newSingleThreadExecutor 来创建一个单个线程的线程池。

public static void main(String[] args) throws Exception{

    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
executorService.submit(()->{
System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
try{
Thread.sleep(5000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
});
executorService.shutdown(); // 回收线程池 Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis()); }

执行结果如下:

主线程 =====> 开始 =====> 1627895467578
异步线程 =====> 开始 =====> 1627895467635
主线程 =====> 结束 =====> 1627895469644
异步线程 =====> 结束 =====> 1627895472649

可以看到,结果跟第一种结果是基本一致的。

温馨提示:不要忘记线程池的回收

三、通过@Async注解


我们都知道,SpringBoot项目有一个的很重要的特点就是的注解化。如果你的项目是SpringBoot,那就又多了一种选择——@Async注解。

使用起来也非常简单,将要异步执行的代码封装成一个方法,然后用@Async注解该方法,然后在主方法中直接调用就行。

@Test
public void mainThread() throws Exception{ System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
collectionBill.asyncThread();
Thread.sleep(2000);
System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis()); Thread.sleep(4000); // 用于防止jvm停止,导致异步线程中断
}
@Async
public void asyncThread(){
System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
try{
Thread.sleep(5000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
}

执行结果如下:

主线程 =====> 开始 =====> 1627897539948
异步线程 =====> 开始 =====> 1627897539956
主线程 =====> 结束 =====> 1627897541965
异步线程 =====> 结束 =====> 1627897544966

有以下两点需要注意:

  1. 类似@Tranctional注解,@Async注解的方法与调用方法不能在同一个类中,否则不生效
  2. JUnit框架的设计不考虑多线程场景,所以主线程退出后,子线程也会跟着立即退出,所以可以在后面加多线程休眠时间来观察异步线程的执行情况

四、通过CompletableFuture


CompletableFuture是JDK1.8的新特性,是对Future的扩展。CompletableFuture实现了CompletionStage接口和Future接口,增加了异步回调、流式处理、多个Future组合处理的能力。

实现代码如下:

public static void main(String[] args) throws Exception{

    System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture.runAsync(() ->{
System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
try{
Thread.sleep(5000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
},executorService);
executorService.shutdown(); // 回收线程池 Thread.sleep(2000); System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis()); }

同样可以实现类似的结果如下:

主线程 =====> 开始 =====> 1627898354914
异步线程 =====> 开始 =====> 1627898354977
主线程 =====> 结束 =====> 1627898356980
异步线程 =====> 结束 =====> 1627898359979

CompletableFuture有者非常强大的功能,能给我们带来非常丝滑的编程体验。后续会写一篇文章来详细介绍CompletableFuture

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