詳解springboot通過Async注解實現異步任務及回調的方法

更新時間：2022年05月11日 10:05:58 作者：字母哥哥

這篇文章主要介紹了springboot通過Async注解實現異步任務及回調,文中通過一個簡單示例來直觀的理解什么是同步調用，在單元測試用例中，注入?SyncTask?對象，并在測試用例中執(zhí)行?doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()?三個方法，具體實現方式跟隨小編一起看看吧

前言

什么是異步調用？

異步調用是相對于同步調用而言的，同步調用是指程序按預定順序一步步執(zhí)行，每一步必須等到上一步執(zhí)行完后才能執(zhí)行，異步調用則無需等待上一步程序執(zhí)行完即可執(zhí)行。異步調用可以減少程序執(zhí)行時間。

1. 環(huán)境準備

在這里插入圖片描述

在 Spring Boot 入口類上配置 @EnableAsync 注解開啟異步處理。
創(chuàng)建任務抽象類 AbstractTask，并實現三個任務方法 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree()。

public abstract class AbstractTask {
    private static Random random = new Random();
    public void doTaskOne() throws Exception {
        System.out.println("開始做任務一");
        long start = currentTimeMillis();
        sleep(random.nextInt(10000));
        long end = currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任務一，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
    }
    public void doTaskTwo() throws Exception {
        System.out.println("開始做任務二");
        long start = currentTimeMillis();
        sleep(random.nextInt(10000));
        long end = currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任務二，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
    }
    public void doTaskThree() throws Exception {
        System.out.println("開始做任務三");
        long start = currentTimeMillis();
        sleep(random.nextInt(10000));
        long end = currentTimeMillis();
        System.out.println("完成任務三，耗時：" + (end - start) + "毫秒");
    }
}

2. 同步調用

下面通過一個簡單示例來直觀的理解什么是同步調用：

定義 Task 類，繼承 AbstractTask，三個處理函數分別模擬三個執(zhí)行任務的操作，操作消耗時間隨機?。?code>10 秒內）。

@Component
public class SyncTask extends AbstractTask {
}

在 單元測試 用例中，注入 SyncTask 對象，并在測試用例中執(zhí)行 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 三個方法。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class TaskTest {
    @Autowired
    private SyncTask task;
    @Test
    public void testSyncTasks() throws Exception {
        task.doTaskOne();
        task.doTaskTwo();
        task.doTaskThree();
    }
}

執(zhí)行單元測試，可以看到類似如下輸出：

開始做任務一
完成任務一，耗時：6720毫秒
開始做任務二
完成任務二，耗時：6604毫秒
開始做任務三
完成任務三，耗時：9448毫秒

在這里插入圖片描述

任務一、任務二、任務三順序的執(zhí)行完了，換言之 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 三個方法按調用順序的先后執(zhí)行完成。

3. 異步調用

上述的 同步調用 雖然順利的執(zhí)行完了三個任務，但是可以看到 執(zhí)行時間比較長，若這三個任務本身之間 不存在依賴關系，可以 并發(fā)執(zhí)行 的話，同步調用在 執(zhí)行效率 方面就比較差，可以考慮通過 異步調用 的方式來 并發(fā)執(zhí)行。

在Application啟動類上面加上@EnableAsync
創(chuàng)建 AsyncTask類，分別在方法上配置 @Async 注解，將原來的 同步方法 變?yōu)?異步方法。

@Component
public class AsyncTask extends AbstractTask {
    @Async
    public void doTaskOne() throws Exception {
        super.doTaskOne();
    }
    @Async
    public void doTaskTwo() throws Exception {
        super.doTaskTwo();
    }
    @Async
    public void doTaskThree() throws Exception {
        super.doTaskThree();
    }
}

在 單元測試 用例中，注入 AsyncTask 對象，并在測試用例中執(zhí)行 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 三個方法。

@Autowired
private AsyncTask asyncTask;
@Test
public void testAsyncTasks() throws Exception {
    asyncTask.doTaskOne();
    asyncTask.doTaskTwo();
    asyncTask.doTaskThree();
}

執(zhí)行單元測試，可以看到類似如下輸出：

開始做任務三
開始做任務一
開始做任務二

如果反復執(zhí)行單元測試，可能會遇到各種不同的結果，比如：

沒有任何任務相關的輸出
有部分任務相關的輸出
亂序的任務相關的輸出

在這里插入圖片描述

原因是目前 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 這三個方法已經 異步并發(fā)執(zhí)行 了。主程序在 異步調用 之后，主程序并不會理會這三個函數是否執(zhí)行完成了，由于沒有其他需要執(zhí)行的內容，所以程序就 自動結束 了，導致了任務 不完整 或是 沒有輸出 相關內容的情況。

注意：@Async所修飾的函數不要定義為static類型，這樣異步調用不會生效。

4. 異步回調

為了讓 doTaskOne()，doTaskTwo()，doTaskThree() 能正常結束，假設我們需要統(tǒng)計一下三個任務 并發(fā)執(zhí)行 共耗時多少，這就需要等到上述三個函數都完成動用之后記錄時間，并計算結果。

那么我們如何判斷上述三個 異步調用 是否已經執(zhí)行完成呢？我們需要使用 Future<T> 來返回 異步調用 的結果。

創(chuàng)建 AsyncCallBackTask 類，聲明 doTaskOneCallback()，doTaskTwoCallback()，doTaskThreeCallback() 三個方法，對原有的三個方法進行包裝。

@Component
public class AsyncCallBackTask extends AbstractTask {
    @Async
    public Future<String> doTaskOneCallback() throws Exception {
        super.doTaskOne();
        return new AsyncResult<>("任務一完成");
    }
    @Async
    public Future<String> doTaskTwoCallback() throws Exception {
        super.doTaskTwo();
        return new AsyncResult<>("任務二完成");
    }
    @Async
    public Future<String> doTaskThreeCallback() throws Exception {
        super.doTaskThree();
        return new AsyncResult<>("任務三完成");
    }
}

在 單元測試 用例中，注入 AsyncCallBackTask 對象，并在測試用例中執(zhí)行 doTaskOneCallback()，doTaskTwoCallback()，doTaskThreeCallback() 三個方法。循環(huán)調用 Future 的 isDone() 方法等待三個 并發(fā)任務 執(zhí)行完成，記錄最終執(zhí)行時間。

@Autowired
private AsyncCallBackTask asyncCallBackTask;
@Test
public void testAsyncCallbackTask() throws Exception {
    long start = currentTimeMillis();
    Future<String> task1 = asyncCallBackTask.doTaskOneCallback();
    Future<String> task2 = asyncCallBackTask.doTaskTwoCallback();
    Future<String> task3 = asyncCallBackTask.doTaskThreeCallback();
    // 三個任務都調用完成，退出循環(huán)等待
    while (!task1.isDone() || !task2.isDone() || !task3.isDone()) {
        sleep(1000);
    }
    long end = currentTimeMillis();
    System.out.println("任務全部完成，總耗時：" + (end - start) + "毫秒");
}

看看都做了哪些改變：

在測試用例一開始記錄開始時間；
在調用三個異步函數的時候，返回Future類型的結果對象；
在調用完三個異步函數之后，開啟一個循環(huán)，根據返回的Future對象來判斷三個異步函數是否都結束了。若都結束，就結束循環(huán)；若沒有都結束，就等1秒后再判斷。
跳出循環(huán)之后，根據結束時間 - 開始時間，計算出三個任務并發(fā)執(zhí)行的總耗時。

在這里插入圖片描述