@Async注解详解 以及 可能遇到的各种问题

一、简介
1)在方法上使用该@Async注解,申明该方法是一个异步任务;
2)在类上面使用该@Async注解,申明该类中的所有方法都是异步任务;
3)方法上一旦标记了这个@Async注解,当其它线程调用这个方法时,就会开启一个新的子线程去异步处理该业务逻辑。
4)使用此注解的方法的类对象,必须是spring管理下的bean对象;
5)要想使用异步任务,需要在主类上开启异步配置,即配置上@EnableAsync注解;

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

二、使用

1、基础代码示例

1)启动类中增加@EnableAsync

以Spring boot 为例,启动类中增加@EnableAsync:

@EnableAsync @SpringBootApplication public class ManageApplication {     //... }

2)方法上加@Async注解:

@Component public class MyAsyncTask {      @Async     public void asyncCpsItemImportTask(Long platformId, String jsonList){         //...具体业务逻辑     } }

2、隐含问题一:默认线程池配置不合适,导致系统奔溃

 

@Async注解在使用时,如果不指定线程池的名称,则使用Spring默认的线程池,Spring默认的线程池为SimpleAsyncTaskExecutor。

 

该类型线程池的默认配置:

 默认核心线程数:8,          最大线程数:Integet.MAX_VALUE,     队列使用LinkedBlockingQueue,     容量是:Integet.MAX_VALUE,     空闲线程保留时间:60s,     线程池拒绝策略:AbortPolicy。

从最大线程数的配置上,相信你也看到问题了:并发情况下,会无限创建线程、然后OOM、然后系统崩溃。。。

 

1)问题一解决方法一:

可以通过修改线程池默认配置,来解决上述问题;

spring:   task:     execution:       pool:         max-size: 6         core-size: 3         keep-alive: 3s         queue-capacity: 1000         thread-name-prefix: name

 

2)问题一解决方法二:

@Async注解,支持使用自定义线程池,所以通过自定义线程池解决上述问题。
或者说,有时候、实际开发中就是要求你必修使用指定的线程池,@Async注解是支持的。

/**  * @author HWX  */ @Configuration @EnableAsync   public class ThreadPoolTaskConfig {  /*     默认情况下,在创建了线程池后,线程池中的线程数为0,当有任务来之后,就会创建一个线程去执行任务,      当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中;    当队列满了,就继续创建线程,当线程数量大于等于maxPoolSize后,开始使用拒绝策略拒绝  */       /** 允许线程空闲时间(单位:默认为秒) */       private static final int KEEP_ALIVE_TIME = 60;     /** 缓冲队列大小 */       private static final int QUEUE_CAPACITY = 1000;     /** 线程池名前缀 */       private static final String THREAD_NAME_PREFIX = "Async-Service-";        @Bean("taskExecutor") // bean的名称,默认为首字母小写的方法名       public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor(){         // 获取当前机器CPU核数         int cpuProcessors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();         if (cpuProcessors == 0) {             cpuProcessors = 4;         }         ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();           executor.setCorePoolSize(cpuProcessors);         executor.setMaxPoolSize(cpuProcessors+1);         executor.setQueueCapacity(QUEUE_CAPACITY);         executor.setKeepAliveSeconds(KEEP_ALIVE_TIME);         executor.setThreadNamePrefix(THREAD_NAME_PREFIX);            // 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           executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());           // 初始化           executor.initialize();           return executor;       }   }  

使用

@Service   public class TranTest2Service {       Logger log = LoggerFactory.getLogger(TranTest2Service.class);          // 发送提醒短信 1           @PostConstruct // 加上该注解项目启动时就执行一次该方法       @Async("taskExecutor")       public void sendMessage1() throws InterruptedException {           log.info("发送短信方法---- 1   执行开始");           Thread.sleep(5000); // 模拟耗时           log.info("发送短信方法---- 1   执行结束");       }          // 发送提醒短信 2           @PostConstruct // 加上该注解项目启动时就执行一次该方法       @Async("taskExecutor")       public void sendMessage2() throws InterruptedException {              log.info("发送短信方法---- 2   执行开始");           Thread.sleep(2000); // 模拟耗时           log.info("发送短信方法---- 2   执行结束");       }   }  

3、隐含问题二:异步任务的事务问题

@Async注解由于是异步执行的,在其进行数据库的操作之时,将无法控制事务管理。
解决办法:可以把@Transactional注解放到内部的需要进行事务的方法上
即将方法中对数据库的操作集中提取出来、放入一个方法中,对该方法加@Transactional注解进行事务控制

4、隐含问题三:在同类方法中调用@Async方法,没有异步执行

@Async的原理概括:

@Async 异步执行,是通过 Spring AOP 动态代理 的方式来实现的。Spring容器启动初始化bean时,判断类中是否使用了@Async注解,如果使用了则为其创建切入点和切入点处理器,根据切入点创建代理,在线程调用@Async注解标注的方法时,会调用代理,执行切入点处理器invoke方法,将方法的执行提交给线程池中的另外一个线程来处理,从而实现了异步执行。

所以,如果a方法调用它同类中的标注@Async的b方法,是不会异步执行的,因为从a方法进入调用的都是该类对象本身,不会进入代理类。因此,相同类中的方法调用带@Async的方法是无法异步的,这种情况仍然是同步。

三、异步任务的返回结果

异步的业务逻辑处理场景 有两种:一个是不需要返回结果,另一种是需要接收返回结果。

不需要返回结果的比较简单,就不多说了。

需要接收返回结果的示例如下:

@Async("MyExecutor") public Future<Map<Long, List>> queryMap(List ids) {     List<> result = businessService.queryMap(ids);     ..............     Map<Long, List> resultMap = Maps.newHashMap();     ...     return new AsyncResult<>(resultMap); }

调用异步方法的示例:

public Map<Long, List> asyncProcess(List<BindDeviceDO> bindDevices,List<BindStaffDO> bindStaffs, String dccId) {         Map<Long, List> finalMap =null;         // 返回值:         Future<Map<Long, List>> asyncResult = MyService.queryMap(ids);         try {             finalMap = asyncResult.get();         } catch (Exception e) {             ...         }         return finalMap; }

我个人觉得,异步方法不该设置返回值;因为调用异步方法的地方,还要等待返回结果的话,那就差不多又成了串行执行了,失去了异步的意义。

 

四、检测给@Async配置自定义线程池、会是整个项目共用的吗?

 

1、线程池本身也会消耗内存资源,所以我们要控制线程池的规模,防止它占用过多资源、进而影响项目运行;
2、为了统一规划资源,线程池尽量统一配置,即全项目尽量使用同一个线程池。
3、那么使用@Async,并自定义线程池,会全局公用吗?

我们做如下测试:

/**application.yml配置**/ # 自定义线程池参数(用以@Async使用,可选) execution:   pool:     core-size: 3     queue-capacity: 500     max-size: 10     keep-alive: 3     thread-name-prefix: customize-th-   /**线程池配置类**/ @Configuration public class ExecutorConfig {      /**      * 核心线程      */     @Value("${execution.pool.core-size}")     private int corePoolSize;     /**      * 队列容量      */     @Value("${execution.pool.queue-capacity}")     private int queueCapacity;     /**      * 最大线程      */     @Value("${execution.pool.max-size}")     private int maxPoolSize;     /**      * 保持时间      */     @Value("${execution.pool.keep-alive}")     private int keepAliveSeconds;     /**      * 名称前缀      */     @Value("${execution.pool.thread-name-prefix}")     private String preFix;      @Bean("MyExecutor")     public Executor myExecutor() {         ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();         executor.setCorePoolSize(corePoolSize);         executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);         executor.setQueueCapacity(queueCapacity);         executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);         executor.setThreadNamePrefix(preFix);         executor.setRejectedExecutionHandler( new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());         executor.initialize();         return executor;     } }

2)写两个测试类,使用@Async标记方法

/**测试类A**/ @Service public class TestServiceAImpl implements TestServiceA {      @Async("MyExecutor")     @Override     public void testMethod1() {         for (int i = 0; i < 10; i++) {             final int index = i;             System.out.println("A类方法一的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());             try {                 Thread.sleep(1000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }     }      @Async("MyExecutor")     @Override     public void testMethod2() {         for (int i = 0; i < 10; i++) {             final int index = i;             System.out.println("A类方法二的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());             try {                 Thread.sleep(1000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }     } }  /**测试类B**/ @Service public class TestServiceBImpl implements TestServiceB {      @Async("MyExecutor")     @Override     public void testMethod1() {         for (int i = 0; i < 10; i++) {             final int index = i;             System.out.println("B类方法一的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());             try {                 Thread.sleep(1000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }     }      @Async("MyExecutor")     @Override     public void testMethod2() {         for (int i = 0; i < 10; i++) {             final int index = i;             System.out.println("B类方法二的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());             try {                 Thread.sleep(1000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }     }  }

3)写一个测试Controller接口,异步调用两个测试类的方法

@RestController public class TestController{      @Autowired     private TestServiceA testServiceA;      @Autowired     private TestServiceB testServiceB;      /**      * 测试线程01      */     @GetMapping(value = "/threadTest")     public void threadTest01() {         System.out.println("【线程一】" + "group:"+ Thread.currentThread().getThreadGroup() + "; id:" +Thread.currentThread().getId()+"; name:"+ Thread.currentThread().getName());          testServiceA.testMethod1();         testServiceA.testMethod2();          testServiceB.testMethod1();         testServiceB.testMethod2();     } }

 

4)分析执行结果

 

2023-04-12 14:03:38.945 [http-nio-8085-exec-2] INFO  o.a.c.c.C.[.[.[/] - [log,173] - Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet' 【线程一】group:java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10]; id:85; name:http-nio-8085-exec-2 A类方法一的 0 被执行,线程名:customize-th-1 A类方法二的 0 被执行,线程名:customize-th-2 B类方法一的 0 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法一的 1 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法一的 1 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法二的 1 被执行,线程名:customize-th-2 B类方法一的 2 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法二的 2 被执行,线程名:customize-th-2 A类方法一的 2 被执行,线程名:customize-th-1 A类方法一的 3 被执行,线程名:customize-th-1 A类方法二的 3 被执行,线程名:customize-th-2 B类方法一的 3 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法二的 4 被执行,线程名:customize-th-2 A类方法一的 4 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法一的 4 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法二的 5 被执行,线程名:customize-th-2 B类方法一的 5 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法一的 5 被执行,线程名:customize-th-1 A类方法一的 6 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法一的 6 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法二的 6 被执行,线程名:customize-th-2 A类方法一的 7 被执行,线程名:customize-th-1 A类方法二的 7 被执行,线程名:customize-th-2 B类方法一的 7 被执行,线程名:customize-th-3 B类方法一的 8 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法二的 8 被执行,线程名:customize-th-2 A类方法一的 8 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法一的 9 被执行,线程名:customize-th-3 A类方法一的 9 被执行,线程名:customize-th-1 A类方法二的 9 被执行,线程名:customize-th-2 B类方法二的 0 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 1 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 2 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 3 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 4 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 5 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 6 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 7 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 8 被执行,线程名:customize-th-1 B类方法二的 9 被执行,线程名:customize-th-1

 

【分析】
从结果可以看到,A类、B类的方法交替执行,但是他们的线程都来自同一个线程池“customize-th-”、也就是我自己配置的线程池。
不仅如此,它们还遵循我对线程池的配置(核心线程数3),每当正在运行的线程满3,不论是A类还是B类、接下来的任务就先放入队列,等有空余线程再执行。
从以上两点可以确认,A类和B类用的是同一个线程池,@Async注解使用自定义线程池异步执行任务,只要在注解后添加线程池配置名称@Async(“MyExecutor”)、就可以实现整个项目公用同一个线程池。

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