spring中使用@Async注解进行异步处理

引言： 在Java应用中，绝大多数情况下都是通过同步的方式来实现交互处理的；但是在处理与第三方系统交互的时候，容易造成响应迟缓的情况，之前大部分都是使用多线程来完成此类任务，其实，在spring 3.x之后，就已经内置了@Async来完美解决这个问题，本文将完成介绍@Async的用法。

1.  何为异步调用？

在解释异步调用之前，我们先来看同步调用的定义；同步就是整个处理过程顺序执行，当各个过程都执行完毕，并返回结果。 异步调用则是只是发送了调用的指令，调用者无需等待被调用的方法完全执行完毕；而是继续执行下面的流程。

例如， 在某个调用中，需要顺序调用 A, B, C三个过程方法；如他们都是同步调用，则需要将他们都顺序执行完毕之后，方算作过程执行完毕； 如B为一个异步的调用方法，则在执行完A之后，调用B，并不等待B完成，而是执行开始调用C，待C执行完毕之后，就意味着这个过程执行完毕了。

2.  常规的异步调用处理方式

在Java中，一般在处理类似的场景之时，都是基于创建独立的线程去完成相应的异步调用逻辑，通过主线程和不同的线程之间的执行流程，从而在启动独立的线程之后，主线程继续执行而不会产生停滞等待的情况。

3. @Async介绍

在Spring中，基于@Async标注的方法，称之为异步方法；这些方法将在执行的时候，将会在独立的线程中被执行，调用者无需等待它的完成，即可继续其他的操作。

如何在Spring中启用@Async

基于Java配置的启用方式：

1. @Configuration
2. @EnableAsync
3. public class SpringAsyncConfig { ... }

基于XML配置文件的启用方式，配置如下：

1. <task:executor id="myexecutor" pool-size="5"  />
2. <task:annotation-driven executor="myexecutor"/>

以上就是两种定义的方式。

4. 基于@Async无返回值调用

示例如下：

1. @Async  //标注使用
2. public void asyncMethodWithVoidReturnType() {
3. System.out.println("Execute method asynchronously. "
4. + Thread.currentThread().getName());
5. }

使用的方式非常简单，一个标注即可解决所有的问题。

5. 基于@Async返回值的调用

示例如下：

1. @Async
2. public Future<String> asyncMethodWithReturnType() {
3. System.out.println("Execute method asynchronously - "
4. + Thread.currentThread().getName());
5. try {
6. Thread.sleep(5000);
7. return new AsyncResult<String>("hello world !!!!");
8. } catch (InterruptedException e) {
9. //
10. }
11. return null;
12. }

以上示例可以发现，返回的数据类型为Future类型，其为一个接口。具体的结果类型为AsyncResult,这个是需要注意的地方。

调用返回结果的异步方法示例：

1. public void testAsyncAnnotationForMethodsWithReturnType()
2. throws InterruptedException, ExecutionException {
3. System.out.println("Invoking an asynchronous method. "
4. + Thread.currentThread().getName());
5. Future<String> future = asyncAnnotationExample.asyncMethodWithReturnType();
6. while (true) {  ///这里使用了循环判断，等待获取结果信息
7. if (future.isDone()) {  //判断是否执行完毕
8. System.out.println("Result from asynchronous process - " + future.get());
9. break;
10. }
11. System.out.println("Continue doing something else. ");
12. Thread.sleep(1000);
13. }
14. }

分析： 这些获取异步方法的结果信息，是通过不停的检查Future的状态来获取当前的异步方法是否执行完毕来实现的。

6. 基于@Async调用中的异常处理机制

在异步方法中，如果出现异常，对于调用者caller而言，是无法感知的。如果确实需要进行异常处理，则按照如下方法来进行处理：

1.  自定义实现AsyncTaskExecutor的任务执行器

在这里定义处理具体异常的逻辑和方式。

2.  配置由自定义的TaskExecutor替代内置的任务执行器

示例步骤1，自定义的TaskExecutor

1. public class ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor implements AsyncTaskExecutor {
2. private AsyncTaskExecutor executor;
3. public ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor(AsyncTaskExecutor executor) {
4. this.executor = executor;
5. }
6. ////用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此
7. public void execute(Runnable task) {
8. executor.execute(createWrappedRunnable(task));
9. }
10. public void execute(Runnable task, long startTimeout) {
11. /用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此
12. executor.execute(createWrappedRunnable(task), startTimeout);
13. }
14. public Future submit(Runnable task) { return executor.submit(createWrappedRunnable(task));
15. //用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此。
16. }
17. public Future submit(final Callable task) {
18. //用独立的线程来包装，@Async其本质就是如此。
19. return executor.submit(createCallable(task));
20. }
21. private Callable createCallable(final Callable task) {
22. return new Callable() {
23. public T call() throws Exception {
24. try {
25. return task.call();
26. } catch (Exception ex) {
27. handle(ex);
28. throw ex;
29. }
30. }
31. };
32. }
33. private Runnable createWrappedRunnable(final Runnable task) {
34. return new Runnable() {
35. public void run() {
36. try {
37. task.run();
38. } catch (Exception ex) {
39. handle(ex);
40. }
41. }
42. };
43. }
44. private void handle(Exception ex) {
45. //具体的异常逻辑处理的地方
46. System.err.println("Error during @Async execution: " + ex);
47. }
48. }

分析： 可以发现其是实现了AsyncTaskExecutor, 用独立的线程来执行具体的每个方法操作。在createCallable和createWrapperRunnable中，定义了异常的处理方式和机制。

handle()就是未来我们需要关注的异常处理的地方。

配置文件中的内容：

1. <task:annotation-driven executor="exceptionHandlingTaskExecutor" scheduler="defaultTaskScheduler" />
2. <bean id="exceptionHandlingTaskExecutor" class="nl.jborsje.blog.examples.ExceptionHandlingAsyncTaskExecutor">
3. <constructor-arg ref="defaultTaskExecutor" />
4. </bean>
5. <task:executor id="defaultTaskExecutor" pool-size="5" />
6. <task:scheduler id="defaultTaskScheduler" pool-size="1" />

分析： 这里的配置使用自定义的taskExecutor来替代缺省的TaskExecutor。

7. @Async调用中的事务处理机制

在@Async标注的方法，同时也适用了@Transactional进行了标注；在其调用数据库操作之时，将无法产生事务管理的控制，原因就在于其是基于异步处理的操作。

那该如何给这些操作添加事务管理呢？可以将需要事务管理操作的方法放置到异步方法内部，在内部被调用的方法上添加@Transactional.

例如：  方法A，使用了@Async/@Transactional来标注，但是无法产生事务控制的目的。

方法B，使用了@Async来标注，  B中调用了C、D，C/D分别使用@Transactional做了标注，则可实现事务控制的目的。

8. 总结

通过以上的描述，应该对@Async使用的方法和注意事项了。