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SpringBoot中使用@Async实现异步调用​方法示例

作者：hdsoft_huge

在Spring Boot中异步调用是通过Spring的@Async注解来实现的,它允许我们在不阻塞主线程的情况下执行耗时的操作,这篇文章主要介绍了SpringBoot中使用@Async实现异步调用​方法的相关资料,需要的朋友可以参考下

​前言​

在高并发、高性能要求的应用场景下，异步处理能够显著提升系统的响应速度和吞吐量。Spring Boot 提供的 @Async 注解为开发者实现异步调用提供了便捷方式。本文将深入探讨 @Async 注解的使用场合、创建调试流程以及相关注意事项，帮助你在项目中优雅地运用异步调用。​

一、@Async 注解的使用场合​

耗时任务处理​

当应用程序中存在一些耗时较长的任务，如文件上传后的处理、大数据量的计算、第三方接口调用等，如果采用同步处理，会导致主线程阻塞，影响用户体验。此时使用 @Async 注解将这些任务异步执行，主线程无需等待任务完成，可立即返回响应，提高系统的响应速度。例如，在电商系统中，用户下单后，可能需要进行库存更新、积分计算、订单消息推送等一系列操作，其中积分计算和消息推送等操作可以异步执行，不影响订单处理的主流程。​

日志记录​

日志记录是应用程序中常见的功能，但频繁的磁盘 I/O 操作会影响系统性能。将日志记录操作异步化，使用 @Async 注解标记日志记录方法，能避免因日志写入而阻塞主线程，保证业务逻辑的高效执行。例如，在高并发的 Web 应用中，大量的访问日志记录如果同步进行，会对系统性能产生较大影响，异步记录日志则可有效解决这一问题。​

消息通知​

在系统中发送邮件、短信、推送消息等通知功能时，这些操作通常不需要立即得到结果，且可能会因网络等原因耗时较长。通过 @Async 注解将消息通知方法设置为异步执行，可使系统在发送通知的同时继续处理其他业务，提升整体效率。比如在社交应用中，用户发布动态后，系统需要向关注该用户的其他用户发送通知，异步发送通知可以减少用户等待时间。​

缓存更新​

当数据发生变化时，需要更新对应的缓存。缓存更新操作可能涉及多个缓存节点的操作，耗时较长。将缓存更新方法标注为异步，能让数据更新操作在后台进行，不影响业务逻辑的正常执行，保证系统的高可用性。例如在分布式缓存系统中，更新缓存可能需要与多个缓存服务器进行交互，异步处理可提高系统性能。​

二、@Async 注解的创建与调试​

启用异步支持​

在 Spring Boot 项目中，要使用 @Async 注解，首先需要在配置类上添加 @EnableAsync 注解，启用异步支持。例如：​

import org.springframework.context.annotation.Configuration;​
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;​
​
@Configuration​
@EnableAsync​
public class AsyncConfig {​
    // 可在此处进行更多异步相关的配置，如线程池配置​
}​

上述代码创建了一个配置类 AsyncConfig，并通过 @EnableAsync 注解开启了 Spring Boot 的异步功能。​

使用 @Async 注解标记异步方法​

在需要异步执行的方法上添加 @Async 注解。通常在 Service 层的方法上使用，示例如下：​

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;​
import org.springframework.stereotype.Service;​
​
@Service​
public class AsyncService {​
​
    @Async​
    public void asyncTask() {​
        // 模拟耗时操作​
        try {​
            Thread.sleep(3000);​
        } catch (InterruptedException e) {​
            e.printStackTrace();​
        }​
        System.out.println("异步任务执行完成");​
    }​
}​

​在上述代码中，AsyncService 类的 asyncTask 方法被 @Async 注解标记，该方法将异步执行。​

调用异步方法​

在其他组件中注入 AsyncService 并调用异步方法，例如在 Controller 中调用：​

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;​
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;​
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;​
​
@RestController​
public class AsyncController {​
​
    @Autowired​
    private AsyncService asyncService;​
​
    @GetMapping("/async")​
    public String async() {​
        asyncService.asyncTask();​
        return "异步任务已提交";​
    }​
}​

​当访问 /async 接口时，asyncTask 方法会异步执行，主线程立即返回响应。​

调试异步方法​

调试异步方法时，由于异步方法在新的线程中执行，常规的断点调试可能无法直接命中。可以采用以下方法进行调试：​
日志输出：在异步方法中添加详细的日志输出，通过日志信息了解方法的执行流程和变量值。例如在 asyncTask 方法中添加 System.out.println 语句输出关键步骤的信息。​

调试工具设置：在 IDE 中进行特定设置，如在 IntelliJ IDEA 中，在 Run/Debug Configurations 中，找到对应的启动配置，在 VM options 中添加 -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=y,address=5005，然后以调试模式启动项目，使用远程调试工具连接到指定端口进行调试。​

异常处理：在异步方法中添加合适的异常处理代码，当异步任务出现异常时，通过捕获异常并输出异常信息，定位问题所在。例如：​

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;​
import org.springframework.stereotype.Service;​
​
@Service​
public class AsyncService {​
​
    @Async​
    public void asyncTask() {​
        try {​
            // 模拟耗时操作​
            Thread.sleep(3000);​
            // 模拟可能出现的异常​
            int result = 1 / 0;​
        } catch (InterruptedException e) {​
            e.printStackTrace();​
        } catch (Exception e) {​
            System.out.println("异步任务执行出错：" + e.getMessage());​
        }​
        System.out.println("异步任务执行完成");​
    }​
}​
​

三、@Async 注解的注意事项​

线程池配置​

默认情况下，@Async 使用 Spring 内置的简单线程池，在高并发场景下可能无法满足需求。建议根据实际业务情况配置自定义线程池，通过实现 AsyncConfigurer 接口来配置线程池的核心线程数、最大线程数、队列容量等参数。示例如下：​

import org.springframework.context.annotation.Bean;​
import org.springframework.context.annotation.Configuration;​
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;​
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;​
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;​
​
import java.util.concurrent.Executor;​
​
@Configuration​
@EnableAsync​
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {​
​
    @Override​
    @Bean​
    public Executor getAsyncExecutor() {​
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();​
        executor.setCorePoolSize(5);​
        executor.setMaxPoolSize(10);​
        executor.setQueueCapacity(200);​
        executor.setThreadNamePrefix("Async-");​
        executor.initialize();​
        return executor;​
    }​
}​
​

上述代码配置了一个核心线程数为 5，最大线程数为 10，队列容量为 200 的线程池。​

异常处理​

异步方法中抛出的异常不会被调用方直接捕获，如果不进行特殊处理，异常可能会被忽略。可以通过两种方式处理异步方法中的异常：​
使用 Future 接收返回值：将异步方法的返回值类型改为 Future，通过 Future 的 get 方法获取异步任务的执行结果，在获取结果时捕获异常。例如：​

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;​
import org.springframework.stereotype.Service;​
import java.util.concurrent.Future;​
​
@Service​
public class AsyncService {​
​
    @Async​
    public Future<String> asyncTask() {​
        try {​
            // 模拟耗时操作​
            Thread.sleep(3000);​
            // 模拟可能出现的异常​
            int result = 1 / 0;​
            return new java.util.concurrent.FutureTask<>(() -> "任务成功");​
        } catch (InterruptedException e) {​
            e.printStackTrace();​
        } catch (Exception e) {​
            // 可以在这里进行异常处理或记录日志​
        }​
        return null;​
    }​
}​
​

在调用方获取 Future 结果时捕获异常：​​

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;​
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;​
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;​
import java.util.concurrent.ExecutionException;​
import java.util.concurrent.Future;​
​
@RestController​
public class AsyncController {​
​
    @Autowired​
    private AsyncService asyncService;​
​
    @GetMapping("/async")​
    public String async() {​
        Future<String> future = asyncService.asyncTask();​
        try {​
            String result = future.get();​
            return result;​
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {​
            e.printStackTrace();​
            return "异步任务执行出错";​
        }​
    }​
}​

​自定义异常处理机制：实现 AsyncUncaughtExceptionHandler 接口，自定义异步方法未捕获异常的处理逻辑。例如：​​

import org.springframework.aop.interceptor.AsyncUncaughtExceptionHandler;​
import java.lang.reflect.Method;​
​
public class CustomAsyncExceptionHandler implements AsyncUncaughtExceptionHandler {​
​
    @Override​
    public void handleUncaughtException(Throwable throwable, Method method, Object... obj) {​
        System.out.println("异步方法 [" + method.getName() + "] 抛出异常：" + throwable.getMessage());​
        // 可以在此处添加更详细的异常处理逻辑，如记录日志、发送告警等​
    }​
}​
​

在 AsyncConfig 中配置自定义的异常处理器：​

import org.springframework.context.annotation.Bean;​
import org.springframework.context.annotation.Configuration;​
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;​
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;​
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;​
​
import java.util.concurrent.Executor;​
​
@Configuration​
@EnableAsync​
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {​
​
    @Override​
    @Bean​
    public Executor getAsyncExecutor() {​
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();​
        executor.setCorePoolSize(5);​
        executor.setMaxPoolSize(10);​
        executor.setQueueCapacity(200);​
        executor.setThreadNamePrefix("Async-");​
        executor.initialize();​
        return executor;​
    }​
​
    @Override​
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {​
        return new CustomAsyncExceptionHandler();​
    }​
}​

类内部调用问题​

在同一个类中，直接调用被 @Async 注解标记的方法，异步调用不会生效。因为 Spring 是通过代理机制实现 @Async 功能的，类内部调用无法触发代理，也就无法实现异步。解决方法是将异步方法提取到独立的类中，通过依赖注入的方式调用。​

事务管理​

当异步方法涉及事务操作时，需要注意事务的传播行为和生效范围。默认情况下，异步方法开启新的事务，与调用方的事务相互独立。如果需要在异步方法中共享调用方的事务，可通过设置事务传播行为为 REQUIRES_NEW 或 NESTED 来实现。同时，确保事务管理器在异步线程中正确配置和生效。​

四、总结​

@Async 注解为 Spring Boot 应用实现异步调用提供了简洁高效的方式，合理运用能显著提升系统性能和用户体验。在使用过程中，要根据具体业务场景选择合适的使用场合，掌握正确的创建调试方法，并注意线程池配置、异常处理、类内部调用、事务管理等方面的问题。通过深入理解和熟练运用 @Async 注解，让你的 Spring Boot 项目在处理异步任务时更加优雅和高效。​

希望以上内容能帮助你在项目中更好地使用 @Async 注解。如果你在实践中有任何疑问，或者想了解更多相关技巧，欢迎在评论区交流分享。​

以上内容涵盖了@Async注解多方面要点，能助你掌握其用法。若你对文中某个部分想深入探讨，或有其他补充需求，欢迎随时说。

到此这篇关于SpringBoot中使用@Async实现异步调用​方法的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot使用@Async异步调用内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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