在SpringBoot中，CommandLineRunner 本身并不是一個直接支持異步任務(wù)的機制。

CommandLineRunner 接口定義了一個在 Spring Boot 應(yīng)用程序啟動后立即同步執(zhí)行的方法 run(String... args)。

這意味著，通過實現(xiàn) CommandLineRunner 接口定義的任務(wù)將在主線程中順序執(zhí)行，而不會創(chuàng)建新的線程來異步執(zhí)行這些任務(wù)。

然而，如果你希望在 CommandLineRunner 中執(zhí)行異步任務(wù)，你可以手動創(chuàng)建線程或使用 Spring 的異步執(zhí)行功能。

以下是一些實現(xiàn)異步任務(wù)的方法。

1.概要分析

1.1 手動創(chuàng)建線程

在 CommandLineRunner 的 run 方法中，你可以直接創(chuàng)建并啟動一個新的線程來執(zhí)行異步任務(wù)。

這種方法簡單直接，但需要注意線程管理和異常處理。

@Component  
public class MyCommandLineRunner implements CommandLineRunner {  
  
    @Override  
    public void run(String... args) throws Exception {  
        new Thread(() -> {  
            // 異步執(zhí)行的代碼  
            System.out.println("異步任務(wù)執(zhí)行中...");  
            // 模擬耗時操作  
            try {  
                Thread.sleep(1000);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                Thread.currentThread().interrupt();  
            }  
            System.out.println("異步任務(wù)完成");  
        }).start();  
  
        // 主線程繼續(xù)執(zhí)行，不會等待異步任務(wù)完成  
        System.out.println("CommandLineRunner 執(zhí)行完畢，主線程繼續(xù)");  
    }  
}

1.2 使用 Spring 的異步執(zhí)行功能

如果你希望利用 Spring 的異步支持來執(zhí)行異步任務(wù)，你可以在 CommandLineRunner 中注入一個使用 @Async 注解的服務(wù)。但是，需要注意的是，由于 CommandLineRunner 的 run 方法本身是在 Spring 容器完全初始化之后同步執(zhí)行的，因此即使你調(diào)用了一個異步服務(wù)方法，run 方法本身仍然會立即返回，不會等待異步任務(wù)完成。

首先，你需要在 Spring Boot 應(yīng)用中啟用異步支持，通過在啟動類上添加 @EnableAsync 注解。

然后，你可以創(chuàng)建一個異步服務(wù)：

@Service  
public class AsyncService {  
  
    @Async  
    public void executeAsyncTask() {  
        // 異步執(zhí)行的代碼  
        System.out.println("異步任務(wù)執(zhí)行中...");  
        // 模擬耗時操作  
        try {  
            Thread.sleep(1000);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            Thread.currentThread().interrupt();  
        }  
        System.out.println("異步任務(wù)完成");  
    }  
}

在 CommandLineRunner 中注入并使用這個服務(wù)：

@Component  
public class MyCommandLineRunner implements CommandLineRunner {  
  
    @Autowired  
    private AsyncService asyncService;  
  
    @Override  
    public void run(String... args) throws Exception {  
        asyncService.executeAsyncTask(); // 調(diào)用異步方法，但 CommandLineRunner 的 run 方法會立即返回  
  
        System.out.println("CommandLineRunner 執(zhí)行完畢，主線程繼續(xù)，不會等待異步任務(wù)完成");  
    }  
}

雖然 CommandLineRunner 本身不支持異步執(zhí)行，但你可以通過手動創(chuàng)建線程或使用 Spring 的異步支持來在 CommandLineRunner 中執(zhí)行異步任務(wù)。然而，需要注意的是，CommandLineRunner 的 run 方法本身仍然是同步執(zhí)行的，它不會等待任何異步任務(wù)完成。

如果你的應(yīng)用程序依賴于異步任務(wù)的結(jié)果，你可能需要采用其他機制（如 Future、CompletableFuture 或消息隊列）來管理異步任務(wù)的執(zhí)行和結(jié)果。

2.核心原理分析

org.springframework.boot.CommandLineRunner 是 Spring Boot 框架中的一個核心接口，其原理分析可以從以下幾個方面進行。

2.1 接口定義與功能

CommandLineRunner 是一個函數(shù)式接口（Functional Interface），它只定義了一個抽象方法 run(String... args)。

這個方法在 Spring Boot 應(yīng)用程序啟動完成后被調(diào)用，允許開發(fā)者執(zhí)行一些初始化操作或啟動后的任務(wù)。這些任務(wù)可能包括數(shù)據(jù)初始化、緩存預(yù)熱、日志記錄等。

2.2 執(zhí)行時機

當 Spring Boot 應(yīng)用程序啟動時，Spring 容器會完成一系列的初始化操作，包括 Bean 的加載和依賴注入等。

在所有 Spring Bean 都初始化完成后，Spring Boot 會查找所有實現(xiàn)了 CommandLineRunner 接口的 Bean，并依次調(diào)用它們的 run 方法。

這意味著 CommandLineRunner 的執(zhí)行時機是在 Spring 上下文準備好之后，但在應(yīng)用程序?qū)ν馓峁┓?wù)之前。

2.3 命令行參數(shù)傳遞

CommandLineRunner 的 run 方法接收一個 String... args 參數(shù)，這個參數(shù)包含了啟動應(yīng)用程序時傳遞給它的命令行參數(shù)。

這使得開發(fā)者可以根據(jù)命令行參數(shù)的不同來執(zhí)行不同的初始化邏輯。

2.4 實現(xiàn)與注冊

要使用 CommandLineRunner，開發(fā)者需要創(chuàng)建一個類并實現(xiàn)這個接口，然后重寫 run 方法以定義自己的初始化邏輯。

為了讓 Spring 容器能夠掃描到這個實現(xiàn)類并將其注冊為一個 Bean，通常會在類上添加 @Component 或其他類似的注解（如 @Service、@Repository 等）。此外，也可以通過編程方式在配置類中顯式地注冊這個 Bean。

2.5 執(zhí)行順序

如果應(yīng)用程序中有多個實現(xiàn)了 CommandLineRunner 接口的類，那么它們的 run 方法將按照一定的順序執(zhí)行。

默認情況下，執(zhí)行順序取決于 Spring 容器注冊這些 Bean 的順序。但是，開發(fā)者可以通過 @Order 注解或?qū)崿F(xiàn) Ordered 接口來指定執(zhí)行順序。

@Order 注解的值越小，優(yōu)先級越高，相應(yīng)的 run 方法就會越早執(zhí)行。

2.6 與 ApplicationRunner 的區(qū)別

值得注意的是，Spring Boot 還提供了另一個類似的接口 ApplicationRunner，它也用于在應(yīng)用程序啟動后執(zhí)行初始化任務(wù)。與 CommandLineRunner 不同的是，ApplicationRunner 的 run 方法接收一個 ApplicationArguments 參數(shù)而不是 String... args。

ApplicationArguments 提供了對命令行參數(shù)的更高級別訪問，包括選項和非選項參數(shù)等。此外，如果同時存在 CommandLineRunner 和 ApplicationRunner 的實現(xiàn)，那么 CommandLineRunner 的實現(xiàn)會先于 ApplicationRunner 的實現(xiàn)被調(diào)用。

2.7 應(yīng)用場景

CommandLineRunner 適用于需要在應(yīng)用程序啟動后立即執(zhí)行的任務(wù)場景，如數(shù)據(jù)初始化、配置加載、緩存預(yù)熱等。通過使用 CommandLineRunner，開發(fā)者可以確保這些任務(wù)在應(yīng)用程序?qū)ν馓峁┓?wù)之前完成，從而提高應(yīng)用程序的性能和用戶體驗。

綜上所述，org.springframework.boot.CommandLineRunner 是 Spring Boot 框架中用于執(zhí)行啟動后任務(wù)的強大機制，它通過簡單的接口定義和靈活的注冊方式，為開發(fā)者提供了方便、高效的初始化操作手段。

3.部分源碼分析

3.1 啟動Spring Boot應(yīng)用程序

/**
 * 啟動應(yīng)用程序。
 * 
 * @param args 命令行參數(shù)
 * @return ConfigurableApplicationContext 應(yīng)用程序上下文
 */
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    // 記錄應(yīng)用程序啟動時間
    long startTime = System.nanoTime();
    
    // 創(chuàng)建引導(dǎo)上下文
    DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
    ConfigurableApplicationContext context = null;
    
    // 配置無頭模式屬性
    configureHeadlessProperty();
    
    // 獲取啟動監(jiān)聽器
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
    
    // 通知監(jiān)聽器應(yīng)用程序即將啟動
    listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
    
    try {
        // 創(chuàng)建并配置應(yīng)用參數(shù)
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
        ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
        
        // 配置忽略BeanInfo的設(shè)置
        configureIgnoreBeanInfo(environment);
        
        // 打印啟動橫幅
        Banner printedBanner = printBanner(environment);
        
        // 創(chuàng)建應(yīng)用程序上下文
        context = createApplicationContext();
        
        // 設(shè)置應(yīng)用啟動器
        context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
        
        // 準備應(yīng)用程序上下文
        prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
        
        // 刷新上下文，使配置生效
        refreshContext(context);
        
        // 啟動后配置
        afterRefresh(context, applicationArguments);
        
        // 計算應(yīng)用程序啟動時間
        Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
        
        // 如果啟用了啟動信息日志，則記錄啟動信息
        if (this.logStartupInfo) {
            new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
        }
        
        // 通知監(jiān)聽器應(yīng)用程序已啟動
        listeners.started(context, timeTakenToStartup);
        
        // 調(diào)用應(yīng)用程序運行者
        callRunners(context, applicationArguments);
    } catch (Throwable ex) {
        // 處理啟動失敗
        handleRunFailure(context, ex, listeners);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }
    
    try {
        // 計算應(yīng)用程序就緒時間
        Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
        
        // 通知監(jiān)聽器應(yīng)用程序已就緒
        listeners.ready(context, timeTakenToReady);
    } catch (Throwable ex) {
        // 處理就緒失敗
        handleRunFailure(context, ex, null);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }
    
    // 返回應(yīng)用程序上下文
    return context;
}

3.2 調(diào)用所有的Runner實現(xiàn)類

/**
 * 調(diào)用所有的Runner實現(xiàn)類。
 * 
 * 本方法的目的是遍歷ApplicationContext中所有的Runner實例，并根據(jù)它們的類型分別調(diào)用相應(yīng)的方法。
 * Runner和CommandLineRunner是Spring Boot提供的一組接口，用于在應(yīng)用程序啟動后執(zhí)行一些自定義的初始化邏輯。
 * 這里通過判斷Runner的類型，來決定是調(diào)用ApplicationRunner還是CommandLineRunner的方法，從而實現(xiàn)對不同類型Runner的兼容處理。
 * 
 * @param context Spring應(yīng)用上下文，用于獲取BeanProvider以獲取Runner實例。
 * @param args 命令行參數(shù)，傳遞給每個Runner的調(diào)用方法。
 */
private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
    // 通過BeanProvider獲取所有Runner類型的bean，并以有序的方式遍歷它們
    context.getBeanProvider(Runner.class).orderedStream().forEach((runner) -> {
        // 如果runner是ApplicationRunner類型，則調(diào)用callRunner方法，并傳入ApplicationRunner和命令行參數(shù)
        if (runner instanceof ApplicationRunner) {
            callRunner((ApplicationRunner) runner, args);
        }
        // 如果runner是CommandLineRunner類型，則同樣調(diào)用callRunner方法，并傳入CommandLineRunner和命令行參數(shù)
        if (runner instanceof CommandLineRunner) {
            callRunner((CommandLineRunner) runner, args);
        }
    });
}

4.典型的應(yīng)用場景分析

Seata中的TM（Transaction Manager，事務(wù)管理器）和RM（Resource Manager，資源管理器）是分布式事務(wù)框架中的關(guān)鍵角色，它們各自承擔著特定的職責，以確保分布式事務(wù)的一致性和完整性。

4.1 TM（Transaction Manager，事務(wù)管理器）

4.1.1 定義與職責

• （1）TM負責定義全局事務(wù)的范圍，即開始全局事務(wù)、提交或回滾全局事務(wù)。它是分布式事務(wù)的發(fā)起者和終結(jié)者，類似于本地事務(wù)中的begin…commit…rollback操作，但針對的是全局的分布式事務(wù)。
• （2）在Seata框架中，TM與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成在一起，作為客戶端存在。當業(yè)務(wù)操作需要跨多個服務(wù)或數(shù)據(jù)庫時，TM會啟動一個全局事務(wù)，并管理這個事務(wù)的生命周期。

4.1.2 工作流程

• （1）TM向TC（Transaction Coordinator，事務(wù)協(xié)調(diào)者）請求開啟一個全局事務(wù)，TC生成一個全局唯一的事務(wù)ID（XID）并返回給TM。
• （2）TM攜帶XID進行遠程服務(wù)調(diào)用，XID在微服務(wù)調(diào)用鏈中傳播，確保所有參與的分支事務(wù)都能被正確關(guān)聯(lián)到全局事務(wù)中。
• （3）當業(yè)務(wù)操作完成后，TM根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯向TC發(fā)起全局事務(wù)的提交或回滾請求。
• （4）TC根據(jù)各分支事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，決定全局事務(wù)的提交或回滾，并通知所有RM進行相應(yīng)的操作。

4.2 RM（Resource Manager，資源管理器）

4.2.1 定義與職責

• （1）RM負責管理分支事務(wù)處理的資源，如數(shù)據(jù)庫連接、消息隊列等。它是分布式事務(wù)中具體執(zhí)行操作的組件。
• （2）RM與TC進行通信，注冊分支事務(wù)、報告分支事務(wù)的狀態(tài)，并根據(jù)TC的指令驅(qū)動分支事務(wù)的提交或回滾。
• （3）在Seata框架中，RM同樣與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成在一起，作為客戶端存在。每個參與全局事務(wù)的服務(wù)或數(shù)據(jù)庫操作，都會有一個對應(yīng)的RM來管理。

4.2.2 工作流程

• （1）在執(zhí)行具體業(yè)務(wù)操作之前，RM會向TC注冊分支事務(wù)，并將其納入全局事務(wù)的管轄范圍。
• （2）RM執(zhí)行本地事務(wù)操作，如數(shù)據(jù)庫更新、消息發(fā)送等，并確保這些操作是可回滾和持久化的。
• （3）RM將分支事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果（提交或回滾）上報給TC。
• （4）當TC收到TM的全局事務(wù)提交或回滾請求時，它會根據(jù)各分支事務(wù)的狀態(tài)決定全局事務(wù)的結(jié)果，并通知所有RM進行相應(yīng)的提交或回滾操作。

4.3 Seata RM和TM與Seata Server之間的RPC通信

在Seata中，TM（Transaction Manager，事務(wù)管理器）與Seata Server（即TC，Transaction Coordinator，事務(wù)協(xié)調(diào)者）之間的通信是通過RPC（Remote Procedure Call，遠程過程調(diào)用）實現(xiàn)的。

RPC是一種允許程序在網(wǎng)絡(luò)上調(diào)用遠程計算機上程序的技術(shù)，就像調(diào)用本地計算機上的程序一樣。

4.3.1 TM與Seata Server之間的RPC通信

（1）建立連接

• TM在啟動時會嘗試與Seata Server建立長連接。這個連接是通過Netty等網(wǎng)絡(luò)通信框架實現(xiàn)的，Netty提供了高效、異步的網(wǎng)絡(luò)通信能力。
• 在建立連接的過程中，TM會向Seata Server發(fā)送注冊請求，包括應(yīng)用ID、事務(wù)組名稱等信息，以便Seata Server能夠識別和管理該TM。

（2）事務(wù)管理

• 一旦連接建立，TM就可以通過RPC調(diào)用Seata Server提供的服務(wù)來管理全局事務(wù)。
• 例如，當業(yè)務(wù)操作需要跨多個服務(wù)或數(shù)據(jù)庫時，TM會向Seata Server請求開啟一個全局事務(wù)，并獲取一個全局唯一的事務(wù)ID（XID）。
• 在執(zhí)行遠程服務(wù)調(diào)用時，TM會將XID攜帶在調(diào)用中，以便參與的RM能夠識別并將分支事務(wù)注冊到全局事務(wù)中。
• 當業(yè)務(wù)操作完成后，TM會根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯向Seata Server發(fā)起全局事務(wù)的提交或回滾請求。

（3）通信協(xié)議

• Seata使用自定義的通信協(xié)議來進行RPC通信，該協(xié)議支持事務(wù)的創(chuàng)建、提交、回滾等操作。
• 通信過程中，Seata還實現(xiàn)了心跳檢測、超時重試等機制來確保通信的可靠性和穩(wěn)定性。

（4）性能優(yōu)化

• 為了提高RPC通信的性能，Seata采用了多種優(yōu)化策略，如使用Netty的主從Reactor多線程模型來處理并發(fā)請求、采用批量發(fā)送請求來減少網(wǎng)絡(luò)開銷等。

4.3.2 RM與Seata Server之間的RPC通信

在Seata中，RM負責管理分支事務(wù)處理的資源，如數(shù)據(jù)庫連接等。

當RM執(zhí)行分支事務(wù)時，它需要與Seata Server進行通信，以注冊分支事務(wù)、報告分支事務(wù)的狀態(tài)，并根據(jù)Seata Server的指令驅(qū)動分支事務(wù)的提交或回滾。

這種通信是通過RPC機制實現(xiàn)的，它允許RM遠程調(diào)用Seata Server上的服務(wù)。

（1）建立連接

• 當RM啟動時，它會根據(jù)配置嘗試與Seata Server建立長連接。這個連接是通過Netty等網(wǎng)絡(luò)通信框架實現(xiàn)的，Netty提供了高效、異步的網(wǎng)絡(luò)通信能力。
• 在建立連接的過程中，RM會向Seata Server發(fā)送注冊請求，包括應(yīng)用ID、事務(wù)組名稱等信息，以便Seata Server能夠識別和管理該RM。

（2）分支事務(wù)注冊

• 當RM執(zhí)行一個分支事務(wù)時，它會向Seata Server注冊該分支事務(wù)。注冊過程中，RM會攜帶全局事務(wù)ID（XID）等信息，以便Seata Server能夠?qū)⒃摲种聞?wù)關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的全局事務(wù)中。
• Seata Server在收到注冊請求后，會為該分支事務(wù)分配一個唯一的分支事務(wù)ID，并將其注冊到全局事務(wù)中。

（3）狀態(tài)報告與指令執(zhí)行

• 在分支事務(wù)執(zhí)行過程中，RM會定期向Seata Server報告分支事務(wù)的狀態(tài)，如正在執(zhí)行、已提交、已回滾等。
• 當全局事務(wù)需要提交或回滾時，Seata Server會根據(jù)各分支事務(wù)的狀態(tài)和結(jié)果，向RM發(fā)送相應(yīng)的提交或回滾指令。
• RM在收到指令后，會執(zhí)行相應(yīng)的操作，如提交本地事務(wù)、回滾本地事務(wù)等，并將執(zhí)行結(jié)果報告給Seata Server。

（4）心跳檢測與異常處理

• 為了保持連接的活躍狀態(tài)，RM會定期向Seata Server發(fā)送心跳消息。
• 如果Seata Server在一段時間內(nèi)沒有收到RM的心跳消息，它可能會認為RM已經(jīng)離線，并采取相應(yīng)的異常處理措施，如重試連接、記錄日志等。

Seata RM與Seata Server之間的RPC通信是Seata分布式事務(wù)框架中的重要組成部分。通過高效的RPC通信機制，RM能夠遠程調(diào)用Seata Server提供的服務(wù)來管理分支事務(wù)，確保分布式事務(wù)的一致性和完整性。同時，Seata還通過多種優(yōu)化策略來提高RPC通信的性能和可靠性。

4.4 Seata Server利用SpringBoot CommandLineRunner啟動服務(wù)端通信渠道

在Seata Server中，ServerRunner類是一個重要的組件，它繼承自Spring Boot的CommandLineRunner接口。

這意味著在Spring Boot應(yīng)用啟動后，ServerRunner的run()方法會被自動執(zhí)行。這種方法通常用于在應(yīng)用啟動后立即執(zhí)行一段特定的代碼，比如初始化資源、啟動服務(wù)等。

ServerRunner類的主要職責是初始化Netty通信渠道，即NettyRemotingServer。

Netty是一個高性能的異步事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用框架，用于快速開發(fā)可維護的高性能協(xié)議服務(wù)器和客戶端。

在Seata中，Netty用于節(jié)點間的通信，包括事務(wù)協(xié)調(diào)器（TC）、事務(wù)管理器（TM）和資源管理器（RM）之間的通信。

以下是ServerRunner類中run()方法可能包含的邏輯的一個簡單示例：

@Override  
public void run(String... args) throws Exception {  
    // 初始化Netty通信服務(wù)器  
    NettyRemotingServer nettyRemotingServer = new NettyRemotingServer();  
    nettyRemotingServer.setPort(serverPort); // 設(shè)置服務(wù)器端口  
    nettyRemotingServer.setHost(serverHost); // 設(shè)置服務(wù)器主機地址  
    nettyRemotingServer.start(); // 啟動服務(wù)器  
  
    // 其他初始化邏輯，比如注冊服務(wù)等  
}

在這個例子中，run()方法首先創(chuàng)建了一個NettyRemotingServer實例，并設(shè)置了服務(wù)器的主機地址和端口號。然后，它調(diào)用start()方法來啟動Netty服務(wù)器，這樣Seata Server就可以監(jiān)聽來自其他節(jié)點的請求了。

總的來說

ServerRunner類在Seata Server中扮演著重要的角色，它負責初始化Netty通信渠道，為Seata節(jié)點間的通信提供基礎(chǔ)設(shè)施。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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