一、使用背景

在多數(shù)的Java項(xiàng)目中，在很多的場(chǎng)景都是用同步的方式去實(shí)現(xiàn)模塊間的相互調(diào)用，在模塊調(diào)用間可能會(huì)造成一些延遲，本篇文章將使用SpringBoot 去實(shí)現(xiàn)異步之間的調(diào)用，提高系統(tǒng)的并發(fā)性能、用戶體驗(yàn)。

二、同步任務(wù)的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 優(yōu)點(diǎn)

簡(jiǎn)單直觀：同步任務(wù)的執(zhí)行是順序的，代碼執(zhí)行的流程清晰明了，易于理解和調(diào)試。

避免并發(fā)問題：同步任務(wù)在單線程中執(zhí)行，不會(huì)引發(fā)線程安全和數(shù)據(jù)一致性等并發(fā)問題。每次只有一個(gè)任務(wù)在執(zhí)行，避免了競(jìng)態(tài)條件和資源競(jìng)爭(zhēng)。

較少的資源消耗：同步任務(wù)不需要額外的線程資源來(lái)執(zhí)行，只使用主線程。這樣可以減少線程上下文切換的開銷，降低系統(tǒng)的資源消耗。

異常處理簡(jiǎn)單：同步任務(wù)中的異?？梢灾苯訏伋?，易于捕獲和處理?？梢栽诖a中使用try-catch語(yǔ)句來(lái)捕獲異常，進(jìn)行相應(yīng)的異常處理邏輯

2.2 缺點(diǎn)

阻塞主線程：同步任務(wù)需要等待任務(wù)執(zhí)行完成后才能繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，阻塞主線程。如果一個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)變慢，影響用戶體驗(yàn)。

降低并發(fā)性能：由于同步任務(wù)需要按順序執(zhí)行，無(wú)法同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，降低了系統(tǒng)的并發(fā)性能和吞吐量。在高并發(fā)場(chǎng)景下，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)處理能力不足。

響應(yīng)時(shí)間不穩(wěn)定：同步任務(wù)需要等待任務(wù)完成才返回結(jié)果，如果任務(wù)執(zhí)行時(shí)間不可預(yù)知或變化較大，會(huì)導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間不穩(wěn)定，難以控制和優(yōu)化。

潛在的死鎖風(fēng)險(xiǎn)：當(dāng)同步任務(wù)中存在資源競(jìng)爭(zhēng)或循環(huán)依賴時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致死鎖的產(chǎn)生。一旦發(fā)生死鎖，程序無(wú)法進(jìn)行進(jìn)一步的執(zhí)行，造成系統(tǒng)無(wú)法正常工作

2.3 總結(jié)

綜上所述，同步任務(wù)簡(jiǎn)單直觀，避免了并發(fā)問題和資源浪費(fèi)，異常處理方便。但同時(shí)會(huì)阻塞主線程，降低并發(fā)性能，響應(yīng)時(shí)間不穩(wěn)定，并且潛在的死鎖風(fēng)險(xiǎn)

三、異步任務(wù)的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

提高系統(tǒng)的并發(fā)能力：異步方式將耗時(shí)操作從主線程中分離出來(lái)，在后臺(tái)線程中執(zhí)行，不會(huì)阻塞主線程。這樣可以同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，提高系統(tǒng)的并發(fā)能力和吞吐量。

提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度：由于異步方式不需要等待耗時(shí)操作的完成，主線程可以立即響應(yīng)其他請(qǐng)求。這樣可以減少用戶等待時(shí)間，提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度，改善用戶體驗(yàn)。

優(yōu)化資源利用：異步方式可以在后臺(tái)線程中執(zhí)行耗時(shí)操作，釋放主線程的資源，減少資源浪費(fèi)。同時(shí)，可以根據(jù)需求合理調(diào)整線程池的大小，靈活配置線程資源，以提高系統(tǒng)的資源利用效率。

簡(jiǎn)化編程模型：異步方式可以使用簡(jiǎn)單的注解（如@Async）或異步框架，簡(jiǎn)化編程模型。開發(fā)者不需要手動(dòng)處理線程的創(chuàng)建、管理和同步等細(xì)節(jié)，減少開發(fā)復(fù)雜性

3.2 缺點(diǎn)

需要額外的線程資源：異步方式需要?jiǎng)?chuàng)建額外的線程來(lái)執(zhí)行耗時(shí)操作，增加了系統(tǒng)對(duì)線程資源的需求。如果線程資源不合理配置或管理不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致性能下降、內(nèi)存溢出等問題。

可能引入復(fù)雜性：異步方式可能引入了代碼的復(fù)雜性。當(dāng)異步操作涉及到多個(gè)線程之間的協(xié)調(diào)和通信時(shí)，可能需要更復(fù)雜的代碼邏輯和同步機(jī)制，增加了代碼維護(hù)的難度。

難以處理異常：異步操作的異常處理相對(duì)復(fù)雜，需要額外的關(guān)注和處理。異步方法的異常無(wú)法直接拋出到調(diào)用方，需要通過回調(diào)、Future對(duì)象或異步異常處理機(jī)制來(lái)進(jìn)行處理。

可能的競(jìng)態(tài)條件和并發(fā)問題：在多線程環(huán)境下，異步方式可能出現(xiàn)競(jìng)態(tài)條件、資源競(jìng)爭(zhēng)等并發(fā)問題，如線程安全性、數(shù)據(jù)一致性等。開發(fā)者需要進(jìn)行合理的線程同步和數(shù)據(jù)保護(hù)，以避免潛在的問題

3.3 總結(jié)

異步方式可以提高系統(tǒng)的并發(fā)性能、響應(yīng)速度和資源利用效率，簡(jiǎn)化編程模型。然而，需要注意線程資源的合理配置和管理，處理異常和并發(fā)問題，以保證異步方式的穩(wěn)定和可靠性

四、Spring Boot 實(shí)現(xiàn)異步任務(wù)

4.0 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)

4.1 pom.xml

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.projectlombok</groupId>
	<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
	<scope>test</scope>
</dependency>

4.2 編寫service類

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;
/**
 * 提供異步任務(wù)的服務(wù)類
 */
@Service
@Slf4j
public class executeService {
    /**
     * 異步任務(wù)：休眠10秒后，輸出"已執(zhí)行"
     */
    @Async // 使用異步任務(wù)
    public void execute() {
        try {
            /* 假定有一個(gè)任務(wù)需要執(zhí)行10秒 */
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        // 打印日志信息
        log.info("任務(wù)已執(zhí)行完成");
    }
}

4.3 controller類

import com.hui.service.executeService;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
@RestController
public class UserController {
    @Resource
    private executeService wakeService;
    @GetMapping("/execute")
    public String isWakeUp() {
        // 執(zhí)行任務(wù)
        wakeService.execute();
        return "ok";
    }
}

4.4 SpringBoot 啟動(dòng)類

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
@EnableAsync // 啟動(dòng)異步任務(wù)注解
@SpringBootApplication
public class AsyncApplication {
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(AsyncApplication.class, args);
	}
}

4.5 測(cè)試

訪問：http://localhost:8080/execute，當(dāng)帶上@Async 注解后，controller類會(huì)直接響應(yīng)"ok"，而不用去等待10秒，再去響應(yīng)
10秒過后控制臺(tái)會(huì)輸出：“任務(wù)已執(zhí)行完成”

五、使用異步任務(wù)注意點(diǎn)

5.1 啟用異步支持

啟用異步支持：確保在配置類或主啟動(dòng)類上添加 @EnableAsync 注解，以激活 Spring 的異步處理功能

5.2 異步方法邊界

異步方法邊界：@Async 注解只能應(yīng)用在 public 方法上，因?yàn)?Spring 使用基于代理的機(jī)制，無(wú)法攔截非 public 方法的調(diào)用。
同時(shí)，異步方法不能在同一個(gè)類中被調(diào)用，否則注解會(huì)失效，并報(bào)錯(cuò)。

到此這篇關(guān)于SpringBoot實(shí)現(xiàn)異步任務(wù)的項(xiàng)目實(shí)踐的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot 異步任務(wù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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