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@Async注解详解 以及 可能遇到的各种问题
来源:cnblogs  作者:jiuchengi  时间:2023/9/13 15:37:58  对本文有异议

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:

  1. @EnableAsync
  2. @SpringBootApplication
  3. public class ManageApplication {
  4. //...
  5. }

2)方法上加@Async注解:

  1. @Component
  2. public class MyAsyncTask {
  3. @Async
  4. public void asyncCpsItemImportTask(Long platformId, String jsonList){
  5. //...具体业务逻辑
  6. }
  7. }

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:

  1. 默认核心线程数:8
  2. 最大线程数:Integet.MAX_VALUE
  3. 队列使用LinkedBlockingQueue
  4. 容量是:Integet.MAX_VALUE
  5. 空闲线程保留时间:60s
  6. 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;

  1. spring:
  2. task:
  3. execution:
  4. pool:
  5. max-size: 6
  6. core-size: 3
  7. keep-alive: 3s
  8. queue-capacity: 1000
  9. 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。

  1. /**
  2. * @author HWX
  3. */
  4. @Configuration
  5. @EnableAsync
  6. public class ThreadPoolTaskConfig {
  7. /*
  8. 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,
  9. 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;
  10. 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
  11. */
  12.  
  13.  
  14. /** 允许线程空闲时间(单位:默认为秒) */
  15. private static final int KEEP_ALIVE_TIME = 60;
  16. /** 缓冲队列大小 */
  17. private static final int QUEUE_CAPACITY = 1000;
  18. /** 线程池名前缀 */
  19. private static final String THREAD_NAME_PREFIX = "Async-Service-";
  20. @Bean("taskExecutor") // bean的名称,默认为首字母小写的方法名
  21. public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor(){
  22. // 获取当前机器CPU核数
  23. int cpuProcessors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
  24. if (cpuProcessors == 0) {
  25. cpuProcessors = 4;
  26. }
  27. ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
  28. executor.setCorePoolSize(cpuProcessors);
  29. executor.setMaxPoolSize(cpuProcessors+1);
  30. executor.setQueueCapacity(QUEUE_CAPACITY);
  31. executor.setKeepAliveSeconds(KEEP_ALIVE_TIME);
  32. executor.setThreadNamePrefix(THREAD_NAME_PREFIX);
  33. // 线程池对拒绝任务的处理策略
  34. // CallerRunsPolicy:由调用线程(提交任务的线程)处理该任务
  35. executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
  36. // 初始化
  37. executor.initialize();
  38. return executor;
  39. }
  40. }

使用

  1. @Service
  2. public class TranTest2Service {
  3. Logger log = LoggerFactory.getLogger(TranTest2Service.class);
  4. // 发送提醒短信 1
  5. @PostConstruct // 加上该注解项目启动时就执行一次该方法
  6. @Async("taskExecutor")
  7. public void sendMessage1() throws InterruptedException {
  8. log.info("发送短信方法---- 1 执行开始");
  9. Thread.sleep(5000); // 模拟耗时
  10. log.info("发送短信方法---- 1 执行结束");
  11. }
  12. // 发送提醒短信 2
  13. @PostConstruct // 加上该注解项目启动时就执行一次该方法
  14. @Async("taskExecutor")
  15. public void sendMessage2() throws InterruptedException {
  16. log.info("发送短信方法---- 2 执行开始");
  17. Thread.sleep(2000); // 模拟耗时
  18. log.info("发送短信方法---- 2 执行结束");
  19. }
  20. }

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:

  1. @Async("MyExecutor")
  2. public Future<Map<Long, List>> queryMap(List ids) {
  3. List<> result = businessService.queryMap(ids);
  4. ..............
  5. Map<Long, List> resultMap = Maps.newHashMap();
  6. ...
  7. return new AsyncResult<>(resultMap);
  8. }

调用异步方法的示例:

  1. public Map<Long, List> asyncProcess(List<BindDeviceDO> bindDevices,List<BindStaffDO> bindStaffs, String dccId) {
  2. Map<Long, List> finalMap =null;
  3. // 返回值:
  4. Future<Map<Long, List>> asyncResult = MyService.queryMap(ids);
  5. try {
  6. finalMap = asyncResult.get();
  7. } catch (Exception e) {
  8. ...
  9. }
  10. return finalMap;
  11. }

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:

  1. /**application.yml配置**/
  2. # 自定义线程池参数(用以@Async使用,可选)
  3. execution:
  4. pool:
  5. core-size: 3
  6. queue-capacity: 500
  7. max-size: 10
  8. keep-alive: 3
  9. thread-name-prefix: customize-th-
  10.  
  11.  
  12. /**线程池配置类**/
  13. @Configuration
  14. public class ExecutorConfig {
  15. /**
  16. * 核心线程
  17. */
  18. @Value("${execution.pool.core-size}")
  19. private int corePoolSize;
  20. /**
  21. * 队列容量
  22. */
  23. @Value("${execution.pool.queue-capacity}")
  24. private int queueCapacity;
  25. /**
  26. * 最大线程
  27. */
  28. @Value("${execution.pool.max-size}")
  29. private int maxPoolSize;
  30. /**
  31. * 保持时间
  32. */
  33. @Value("${execution.pool.keep-alive}")
  34. private int keepAliveSeconds;
  35. /**
  36. * 名称前缀
  37. */
  38. @Value("${execution.pool.thread-name-prefix}")
  39. private String preFix;
  40. @Bean("MyExecutor")
  41. public Executor myExecutor() {
  42. ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
  43. executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
  44. executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
  45. executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
  46. executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);
  47. executor.setThreadNamePrefix(preFix);
  48. executor.setRejectedExecutionHandler( new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
  49. executor.initialize();
  50. return executor;
  51. }
  52. }

2)写两个测试类,使用@Async标记方法

  1. /**测试类A**/
  2. @Service
  3. public class TestServiceAImpl implements TestServiceA {
  4. @Async("MyExecutor")
  5. @Override
  6. public void testMethod1() {
  7. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  8. final int index = i;
  9. System.out.println("A类方法一的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());
  10. try {
  11. Thread.sleep(1000);
  12. } catch (InterruptedException e) {
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. }
  16. }
  17. @Async("MyExecutor")
  18. @Override
  19. public void testMethod2() {
  20. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  21. final int index = i;
  22. System.out.println("A类方法二的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());
  23. try {
  24. Thread.sleep(1000);
  25. } catch (InterruptedException e) {
  26. e.printStackTrace();
  27. }
  28. }
  29. }
  30. }
  31. /**测试类B**/
  32. @Service
  33. public class TestServiceBImpl implements TestServiceB {
  34. @Async("MyExecutor")
  35. @Override
  36. public void testMethod1() {
  37. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  38. final int index = i;
  39. System.out.println("B类方法一的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());
  40. try {
  41. Thread.sleep(1000);
  42. } catch (InterruptedException e) {
  43. e.printStackTrace();
  44. }
  45. }
  46. }
  47. @Async("MyExecutor")
  48. @Override
  49. public void testMethod2() {
  50. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  51. final int index = i;
  52. System.out.println("B类方法二的 " + index + " 被执行,线程名:" + Thread.currentThread().getName());
  53. try {
  54. Thread.sleep(1000);
  55. } catch (InterruptedException e) {
  56. e.printStackTrace();
  57. }
  58. }
  59. }
  60. }

3)写一个测试Controller接口,异步调用两个测试类的方法

  1. @RestController
  2. public class TestController{
  3. @Autowired
  4. private TestServiceA testServiceA;
  5. @Autowired
  6. private TestServiceB testServiceB;
  7. /**
  8. * 测试线程01
  9. */
  10. @GetMapping(value = "/threadTest")
  11. public void threadTest01() {
  12. System.out.println("【线程一】" + "group:"+ Thread.currentThread().getThreadGroup() + "; id:" +Thread.currentThread().getId()+"; name:"+ Thread.currentThread().getName());
  13. testServiceA.testMethod1();
  14. testServiceA.testMethod2();
  15. testServiceB.testMethod1();
  16. testServiceB.testMethod2();
  17. }
  18. }

 

4)分析执行结果

 
  1. 2023-04-12 14:03:38.945 [http-nio-8085-exec-2] INFO o.a.c.c.C.[.[.[/] - [log,173] - Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
  2. 【线程一】group:java.lang.ThreadGroup[name=main,maxpri=10]; id:85; name:http-nio-8085-exec-2
  3. A类方法一的 0 被执行,线程名:customize-th-1
  4. A类方法二的 0 被执行,线程名:customize-th-2
  5. B类方法一的 0 被执行,线程名:customize-th-3
  6. A类方法一的 1 被执行,线程名:customize-th-1
  7. B类方法一的 1 被执行,线程名:customize-th-3
  8. A类方法二的 1 被执行,线程名:customize-th-2
  9. B类方法一的 2 被执行,线程名:customize-th-3
  10. A类方法二的 2 被执行,线程名:customize-th-2
  11. A类方法一的 2 被执行,线程名:customize-th-1
  12. A类方法一的 3 被执行,线程名:customize-th-1
  13. A类方法二的 3 被执行,线程名:customize-th-2
  14. B类方法一的 3 被执行,线程名:customize-th-3
  15. A类方法二的 4 被执行,线程名:customize-th-2
  16. A类方法一的 4 被执行,线程名:customize-th-1
  17. B类方法一的 4 被执行,线程名:customize-th-3
  18. A类方法二的 5 被执行,线程名:customize-th-2
  19. B类方法一的 5 被执行,线程名:customize-th-3
  20. A类方法一的 5 被执行,线程名:customize-th-1
  21. A类方法一的 6 被执行,线程名:customize-th-1
  22. B类方法一的 6 被执行,线程名:customize-th-3
  23. A类方法二的 6 被执行,线程名:customize-th-2
  24. A类方法一的 7 被执行,线程名:customize-th-1
  25. A类方法二的 7 被执行,线程名:customize-th-2
  26. B类方法一的 7 被执行,线程名:customize-th-3
  27. B类方法一的 8 被执行,线程名:customize-th-3
  28. A类方法二的 8 被执行,线程名:customize-th-2
  29. A类方法一的 8 被执行,线程名:customize-th-1
  30. B类方法一的 9 被执行,线程名:customize-th-3
  31. A类方法一的 9 被执行,线程名:customize-th-1
  32. A类方法二的 9 被执行,线程名:customize-th-2
  33. B类方法二的 0 被执行,线程名:customize-th-1
  34. B类方法二的 1 被执行,线程名:customize-th-1
  35. B类方法二的 2 被执行,线程名:customize-th-1
  36. B类方法二的 3 被执行,线程名:customize-th-1
  37. B类方法二的 4 被执行,线程名:customize-th-1
  38. B类方法二的 5 被执行,线程名:customize-th-1
  39. B类方法二的 6 被执行,线程名:customize-th-1
  40. B类方法二的 7 被执行,线程名:customize-th-1
  41. B类方法二的 8 被执行,线程名:customize-th-1
  42. 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。

原文链接:https://www.cnblogs.com/xiaotian0422/p/17698825.html

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