SpringBoot中的异步多线程使用及避坑指南

在现代的Web应用开发中，处理请求时需要考虑到系统的性能和响应速度。特别是在处理大量请求或者需要进行耗时操作时，采用异步多线程处理是一种常见的解决方案。Spring Boot提供了@Async注解来支持异步方法调用，结合合适的线程池配置，可以很容易地实现异步多线程处理，提升系统的并发能力和性能。

今日内容介绍，大约花费9分钟

1.配置线程池

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfiguration {
    @Bean("doSomethingExecutor")
    public Executor doSomethingExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        // 核心线程数：线程池创建时候初始化的线程数
        executor.setCorePoolSize(10);
        // 最大线程数：线程池最大的线程数，只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程
        executor.setMaxPoolSize(20);
        // 缓冲队列：用来缓冲执行任务的队列大小
        executor.setQueueCapacity(500);
        // 允许线程的空闲时间60秒：当超过了核心线程之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        executor.setThreadNamePrefix("do-something-");
          // 缓冲队列满了之后的拒绝策略：由调用线程处理（一般是主线程
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

在这个配置中，我们使用了ThreadPoolTaskExecutor作为线程池的实现，并且设置了一些关键参数，如核心线程数、最大线程数、缓冲队列大小等。如果不太了解线程池的小伙伴可以看一下之前介绍线程池介绍线程池的核心参数,线程池的执行原理知道

2. @Async注解

在需要异步执行的方法上使用@Async注解。这样的方法将会在一个单独的线程中执行，而不会阻塞主线程。

@Slf4j
@Service
public class AsyncService {
   // 指定使用beanname为doSomethingExecutor的线程池
    @Async("doSomethingExecutor")
    public  CompletableFuture<String> doSomething(String message) throws InterruptedException {
        log.info("doSomethingExecutor thread name  ={}", Thread.currentThread().getName());
        Thread.sleep(1000);
        return CompletableFuture.completedFuture(message);
    }
}

doSomething()方法被标记为异步方法，并且指定了使用名为”doSomethingExecutor”的线程池进行执行。

3. 异步多结果聚合返回CompletableFuture

在某些情况下，我们可能需要等待多个异步任务执行完毕后再进行下一步操作，这时可以使用CompletableFuture来实现异步多结果的聚合。

@RestController
@RequestMapping
public class AsyncController {

    @Autowired
    private AsyncService asyncService;


    @GetMapping("/open/somethings")
    public List<String> somethings() throws InterruptedException {
        int count = 6;
        List<CompletableFuture<String>> futures = new ArrayList<>();
        List<String> results = new ArrayList<>();
        // 启动多个异步任务，并将 CompletableFuture 对象存储在列表中
        for (int i = 1; i < count; i++) {
            CompletableFuture<String> future = asyncService.doSomething("index: "+i);
            futures.add(future);
        }
        
        for (CompletableFuture<String> future : futures) {
            String result = future.get(); // 阻塞等待异步任务完成并获取结果
            results.add(result);
        }
        return results;
    }
}