Java 异步实现的几种方式小结

2021-08-16 09:54:02 作者：Amber揣手手

这篇文章主要介绍了Java 异步实现的几种方式小结，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

Java 异步实现的几种方式

1. jdk1.8之前的Future

jdk并发包里的Future代表了未来的某个结果，当我们向线程池中提交任务的时候会返回该对象，可以通过future获得执行的结果，但是jdk1.8之前的Future有点鸡肋，并不能实现真正的异步，需要阻塞的获取结果，或者不断的轮询。

通常我们希望当线程执行完一些耗时的任务后，能够自动的通知我们结果，很遗憾这在原生jdk1.8之前是不支持的，但是我们可以通过第三方的库实现真正的异步回调。

/**
 * jdk1.8之前的Future
 * @author Administrator
 */
public class JavaFuture {
	public static void main(String[] args) throws Throwable, ExecutionException {
		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
		Future<String> f = executor.submit(new Callable<String>() {
 
			@Override
			public String call() throws Exception {
				System.out.println("task started!");
				longTimeMethod();
				System.out.println("task finished!");
				return "hello";
			}
		});
 
		//此处get()方法阻塞main线程
		System.out.println(f.get());
		System.out.println("main thread is blocked");
	}
}

如果想获得耗时操作的结果，可以通过get()方法获取，但是该方法会阻塞当前线程，我们可以在做完剩下的某些工作的时候调用get()方法试图去获取结果。

也可以调用非阻塞的方法isDone来确定操作是否完成，isDone这种方式有点儿类似下面的过程：

在这里插入图片描述

2. jdk1.8开始的Future

直到jdk1.8才算真正支持了异步操作，jdk1.8中提供了lambda表达式，使得java向函数式语言又靠近了一步。借助jdk原生的CompletableFuture可以实现异步的操作，同时结合lambada表达式大大简化了代码量。代码例子如下：

package netty_promise; 
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.function.Supplier;
 
/**
 * 基于jdk1.8实现任务异步处理
 * @author Administrator
 */
public class JavaPromise {
	public static void main(String[] args) throws Throwable, ExecutionException {
		// 两个线程的线程池
		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
		//jdk1.8之前的实现方式
		CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<String>() {
			@Override
			public String get() {
				System.out.println("task started!");
				try {
					//模拟耗时操作
					longTimeMethod();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				return "task finished!";
			}
		}, executor);
 
		//采用lambada的实现方式
		future.thenAccept(e -> System.out.println(e + " ok"));
		
		System.out.println("main thread is running");
	}
}

实现方式类似下图：

在这里插入图片描述

3. Spring的异步方法

先把longTimeMethod 封装到Spring的异步方法中，这个异步方法的返回值是Future的实例。这个方法一定要写在Spring管理的类中，注意注解@Async。

@Service
public class AsynchronousService{
  @Async
  public Future springAsynchronousMethod(){
    Integer result = longTimeMethod();
    return new AsyncResult(result);
  }
}

其他类调用这个方法。这里注意，一定要其他的类，如果在同类中调用，是不生效的。

@Autowired
private AsynchronousService asynchronousService;
public void useAsynchronousMethod(){
    Future future = asynchronousService.springAsynchronousMethod();
    future.get(1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

其实Spring只不过在原生的Future中进行了一次封装，我们最终获得的还是Future实例。

4. Java如何将异步调用转为同步

换句话说，就是需要在异步调用过程中，持续阻塞至获得调用结果。

使用wait和notify方法
使用条件锁
Future
使用CountDownLatch
使用CyclicBarrier

五种方法，具体举例说明看这篇文章

java异步任务处理

1、场景

最近做项目的时候遇到了一个小问题:从前台提交到服务端A,A调用服务端B处理超时,原因是前端一次请求往db插1万数据,插完之后会去清理缓存、发送消息。

服务端的有三个操作 a、插DB b、清理cache c、发送消息。1万条数据,说多不多,说少不少.况且不是单单insert。出现超时现象,不足为奇了吧~~

2、分析

如何避免超时呢?一次请求处理辣么多数据,可分多次请求处理,每次请求处理100条数据,可以有效解决超时问题. 为了不影响用户的体验,请求改为ajax 异步请求。

除此之外,仔细分析下场景. a 操作是本次处理的核心. 而b、c操作可以异步处理。换句话说,a操作处理完可以马上返回给结果, 不必等b、c处理完再返回。b、c操作可以放在一个异步任务去处理。

3、实战

（1）、ExecutorService : 任务提交

（2）、demo

异步任务类

public class ExecutorDemo {
    private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);    
    public void asynTask() throws InterruptedException {    
        executor.submit(new Runnable() {            
            @Override
            public void run() {
                
                try {
                    Thread.sleep(10000);//方便观察结果
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }                
                
                int sum = 0;
                for(int i = 0; i < 1000; i++) {                    
                    sum += i;
		    }                
                System.out.println(sum);
            }
        });        
    }
}

客户端模拟

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        
        boolean r = task2();        
        if(r) {
            task3();
        }        
        System.out.println("------------main end-----------");
    }
    
    static boolean task2() throws InterruptedException {        
        ExecutorDemo e = new ExecutorDemo();        
        e.asynTask();        
        System.out.println("------------task2 end-----------");        
        return true;
    }    
    
    static void task3() throws InterruptedException {
        int j = 0;
        while(true) {
            if(j++ > 10000) {
                break;
            }
        }
        
        System.out.println("------------task3 end-----------");
    }
}

结果是酱紫的

------------task2 end-----------

------------task3 end-----------

------------main end-----------

499500

我们来分析下结果, task2是个异步任务,执行到task2,主线程不会在task2 阻塞,不用等待task2 处理完,可以往下执行task3.

Java 异步实现的几种方式小结