Spring中@Async-异步处理

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

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。或是使用TaskExecutor执行异步线程，参看http://www.cnblogs.com/wihainan/p/6098970.html。

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 { ... }  

4. 基于@Async无返回值调用

使用的方式非常简单，一个标注即可解决所有的问题：

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

5. 基于@Async返回值的调用

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

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
22     private Callable createCallable(final Callable task) {
23         return new Callable() {
24             public T call() throws Exception {
25                  try {
26                      return task.call();
27                  } catch (Exception ex) {
28                      handle(ex);
29                      throw ex;
30                    }
31                  }
32         };
33     }
34
35     private Runnable createWrappedRunnable(final Runnable task) {
36          return new Runnable() {
37              public void run() {
38                  try {
39                      task.run();
40                   } catch (Exception ex) {
41                      handle(ex);
42                    }
43             }
44         };
45     }
46     private void handle(Exception ex) {
47       //具体的异常逻辑处理的地方
48       System.err.println("Error during @Async execution: " + ex);
49     }
50 }

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" />  

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。

不积跬步无以至千里