卧槽，2行代码，让接口性能提升10倍

1、本文内容

详解 @EnableAsync & @Async，主要分下面几个点进行介绍。

作用
用法
获取异步执行结果
自定义异步执行的线程池
自定义异常处理
线程隔离
源码 & 原理

2、作用

spring容器中实现bean方法的异步调用。

比如有个logService的bean，logservice中有个log方法用来记录日志，当调用logService.log(msg)的时候，希望异步执行，那么可以通过@EnableAsync & @Async来实现。
3、用法
2步

需要异步执行的方法上面使用@Async注解标注，若bean中所有的方法都需要异步执行，可以直接将@Async加载类上。
将@EnableAsync添加在spring配置类上，此时@Async注解才会起效。

常见2种用法

无返回值的
可以获取返回值的

4、无返回值的
用法

方法返回值不是Future类型的，被执行时，会立即返回，并且无法获取方法返回值，如：

@Asyncpublic void log(String msg)
throws InterruptedException
{
System.out.println(“开始记录日志,” + System.currentTimeMillis());
//模拟耗时2秒
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
System.out.println(“日志记录完毕,” + System.currentTimeMillis());
}

案例

实现日志异步记录的功能。

LogService.log方法用来异步记录日志，需要使用@Async标注

package com.javacode2018.async.demo1;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Componentpublic class LogService
{
@Async public void log(String msg)
throws InterruptedException
{
System.out.println(Thread.currentThread() + “开始记录日志,” + System.currentTimeMillis());
//模拟耗时2秒
TimeUnit.SECONDS.sleep(2); System.out.println(Thread.currentThread() + “日志记录完毕,” + System.currentTimeMillis());
}
}

来个spring配置类，需要加上@EnableAsync开启bean方法的异步调用.

package com.javacode2018.async.demo1;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
@ComponentScan
@EnableAsyncpublic class MainConfig1 {}

测试代码

package com.javacode2018.async;
import com.javacode2018.async.demo1.LogService;import com.javacode2018.async.demo1.MainConfig1;
import org.junit.Test;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class AsyncTest
{
@Test
public void test1() throws InterruptedException
{
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); context.register(MainConfig1.class);
context.refresh();
LogService logService = context.getBean(LogService.class);
System.out.println(Thread.currentThread() + " logService.log start," + System.currentTimeMillis());
logService.log(“异步执行方法!”);
System.out.println(Thread.currentThread() + " logService.log end," + System.currentTimeMillis());
//休眠一下，防止@Test退出 TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
}
}

运行输出

Thread[main,5,main] logService.log start,1595223990417Thread[main,5,main] logService.log end,1595223990432Thread[SimpleAsyncTaskExecutor-1,5,main]开始记录日志,1595223990443Thread[SimpleAsyncTaskExecutor-1,5,main]日志记录完毕,1595223992443

前2行输出，可以看出logService.log立即就返回了，后面2行来自于log方法，相差2秒左右。

前面2行在主线程中执行，后面2行在异步线程中执行。
5、获取异步返回值
用法

若需取异步执行结果，方法返回值必须为Future类型，使用spring提供的静态方法org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult#forValue创建返回值，如：

public Future getGoodsInfo(long goodsId) throws InterruptedException
{
return AsyncResult.forValue(String.format(“商品%s基本信息!”, goodsId));}

案例

场景：电商中商品详情页通常会有很多信息：商品基本信息、商品描述信息、商品评论信息，通过3个方法来获者这几个信息。

这3个方法之间无关联，所以可以采用异步的方式并行获取，提升效率。

下面是商品服务，内部3个方法都需要异步，所以直接在类上使用@Async标注了，每个方法内部休眠500毫秒，模拟一下耗时操作。

package com.javacode2018.async.demo2;import org.springframework.scheduling.annotation.Async;import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncResult;import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.concurrent.Future;import java.util.concurrent.TimeUnit;@[email protected] class GoodsService { //模拟获取商品基本信息，内部耗时500毫秒 public Future getGoodsInfo(long goodsId) throws InterruptedException { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500); return AsyncResult.forValue(String.format(“商品%s基本信息!”, goodsId)); } //模拟获取商品描述信息，内部耗时500毫秒 public Future getGoodsDesc(long goodsId) throws InterruptedException { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500); return AsyncResult.forValue(String.format(“商品%s描述信息!”, goodsId)); } //模拟获取商品评论信息列表，内部耗时500毫秒 public Future<List> getGoodsComments(long goodsId) throws InterruptedException { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500); List comments = Arrays.asList(“评论1”, “评论2”); return AsyncResult.forValue(comments); }}

来个spring配置类，需要加上@EnableAsync开启bean方法的异步调用.

package com.javacode2018.async.demo2;import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;@[email protected] class MainConfig2 {}

测试代码

@Testpublic void test2() throws InterruptedException, ExecutionException { AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); context.register(MainConfig2.class); context.refresh(); GoodsService goodsService = context.getBean(GoodsService.class); long starTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(“开始获取商品的各种信息”); long goodsId = 1L; Future goodsInfoFuture = goodsService.getGoodsInfo(goodsId); Future goodsDescFuture = goodsService.getGoodsDesc(goodsId); Future<List> goodsCommentsFuture = goodsService.getGoodsComments(goodsId); System.out.println(goodsInfoFuture.get()); System.out.println(goodsDescFuture.get()); System.out.println(goodsCommentsFuture.get()); System.out.println(“商品信息获取完毕,总耗时(ms)：” + (System.currentTimeMillis() - starTime)); //休眠一下，防止@Test退出 TimeUnit.SECONDS.sleep(3);}

运行输出

开始获取商品的各种信息商品1基本信息!商品1描述信息![评论1, 评论2]商品信息获取完毕,总耗时(ms)：525

3个方法总计耗时500毫秒左右。

如果不采用异步的方式，3个方法会同步执行，耗时差不多1.5秒，来试试，将GoodsService上的@Async去掉，然后再次执行测试案例，输出

开始获取商品的各种信息商品1基本信息!商品1描述信息![评论1, 评论2]商品信息获取完毕,总耗时(ms)：1503

这个案例大家可以借鉴一下，按照这个思路可以去优化一下你们的代码，方法之间无关联的可以采用异步的方式，并行去获取，最终耗时为最长的那个方法，整体相对于同步的方式性能提升不少。
6、自定义异步执行的线程池

默认情况下，@EnableAsync使用内置的线程池来异步调用方法，不过我们也可以自定义异步执行任务的线程池。
有2种方式来自定义异步处理的线程池
方式1

在spring容器中定义一个线程池类型的bean，bean名称必须是taskExecutor

@Beanpublic Executor taskExecutor() { ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor(); executor.setCorePoolSize(10); executor.setMaxPoolSize(100); executor.setThreadNamePrefix(“my-thread-”); return executor;}

方式2

定义一个bean，实现AsyncConfigurer接口中的getAsyncExecutor方法，这个方法需要返回自定义的线程池，案例代码：

package com.javacode2018.async.demo3;import com.javacode2018.async.demo1.LogService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.lang.Nullable;import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;import java.util.concurrent.Executor;@EnableAsyncpublic class MainConfig3 { @Bean public LogService logService() { return new LogService(); } /** * 定义一个AsyncConfigurer类型的bean，实现getAsyncExecutor方法，返回自定义的线程池 * * @param executor * @return / @Bean public AsyncConfigurer asyncConfigurer(@Qualifier(“logExecutors”) Executor executor) { return new AsyncConfigurer() { @Nullable @Override public Executor getAsyncExecutor() { return executor; } }; } /* * 定义一个线程池，用来异步处理日志方法调用 * * @return */ @Bean public Executor logExecutors() { ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor(); executor.setCorePoolSize(10); executor.setMaxPoolSize(100); //线程名称前缀 executor.setThreadNamePrefix(“log-thread-”); //@1 return executor; }}

@1自定义的线程池中线程名称前缀为log-thread-，运行下面测试代码

@Testpublic void test3() throws InterruptedException { AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); context.register(MainConfig3.class); context.refresh(); LogService logService = context.getBean(LogService.class); System.out.println(Thread.currentThread() + " logService.log start," + System.currentTimeMillis()); logService.log(“异步执行方法!”); System.out.println(Thread.currentThread() + " logService.log end," + System.currentTimeMillis()); //休眠一下，防止@Test退出 TimeUnit.SECONDS.sleep(3);}

输出

Thread[main,5,main] logService.log start,1595228732914Thread[main,5,main] logService.log end,1595228732921Thread[log-thread-1,5,main]开始记录日志,1595228732930Thread[log-thread-1,5,main]日志记录完毕,1595228734931

最后2行日志中线程名称是log-thread-，正是我们自定义线程池中的线程。
7、自定义异常处理

异步方法若发生了异常，我们如何获取异常信息呢？此时可以通过自定义异常处理来解决。
异常处理分2种情况

当返回值是Future的时候，方法内部有异常的时候，异常会向外抛出，可以对Future.get采用try..catch来捕获异常
当返回值不是Future的时候，可以自定义一个bean，实现AsyncConfigurer接口中的getAsyncUncaughtExceptionHandler方法，返回自定义的异常处理器

情况1：返回值为Future类型
用法

通过try…catch来捕获异常，如下

try { Future future = logService.mockException(); System.out.println(future.get());} catch (ExecutionException e) { System.out.println(“捕获 ExecutionException 异常”); //通过e.getCause获取实际的异常信息 e.getCause().printStackTrace();} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();}

案例

LogService中添加一个方法，返回值为Future，内部抛出一个异常，如下：

@Asyncpublic Future mockException() { //模拟抛出一个异常 throw new IllegalArgumentException(“参数有误!”);}

测试代码如下

@Testpublic void test5() throws InterruptedException { AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); context.register(MainConfig1.class); context.refresh(); LogService logService = context.getBean(LogService.class); try { Future future = logService.mockException(); System.out.println(future.get()); } catch (ExecutionException e) { System.out.println(“捕获 ExecutionException 异常”); //通过e.getCause获取实际的异常信息 e.getCause().printStackTrace(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //休眠一下，防止@Test退出 TimeUnit.SECONDS.sleep(3);}

运行输出

java.lang.IllegalArgumentException: 参数有误!捕获 ExecutionException 异常 at com.javacode2018.async.demo1.LogService.mockException(LogService.java:23) at com.javacode2018.async.demo1.LogService$$FastClassBySpringCGLIB$$32a28430.invoke() at org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy.invoke(MethodProxy.java:218)

情况2：无返回值异常处理
用法

当返回值不是Future的时候，可以自定义一个bean，实现AsyncConfigurer接口中的getAsyncUncaughtExceptionHandler方法，返回自定义的异常处理器，当目标方法执行过程中抛出异常的时候，此时会自动回调AsyncUncaughtExceptionHandler#handleUncaughtException这个方法，可以在这个方法中处理异常，如下：

@Beanpublic AsyncConfigurer asyncConfigurer() { return new AsyncConfigurer() { @Nullable @Override public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() { return new AsyncUncaughtExceptionHandler() { @Override public void handleUncaughtException(Throwable ex, Method method, Object… params) { //当目标方法执行过程中抛出异常的时候，此时会自动回调这个方法，可以在这个方法中处理异常 } }; } };}

案例

LogService中添加一个方法，内部抛出一个异常，如下：

@Asyncpublic void mockNoReturnException() { //模拟抛出一个异常 throw new IllegalArgumentException(“无返回值的异常!”);}

来个spring配置类，通过AsyncConfigurer来自定义异常处理器AsyncUncaughtExceptionHandler

package com.javacode2018.async.demo4;import com.javacode2018.async.demo1.LogService;import org.springframework.aop.interceptor.AsyncUncaughtExceptionHandler;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.lang.Nullable;import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Arrays;@EnableAsyncpublic class MainConfig4 { @Bean public LogService logService() { return new LogService(); } @Bean public AsyncConfigurer asyncConfigurer() { return new AsyncConfigurer() { @Nullable @Override public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() { return new AsyncUncaughtExceptionHandler() { @Override public void handleUncaughtException(Throwable ex, Method method, Object… params) { String msg = String.format(“方法[%s],参数[%s],发送异常了，异常详细信息:”, method, Arrays.asList(params)); System.out.println(msg); ex.printStackTrace(); } }; } }; }}

运行输出

方法[public void com.javacode2018.async.demo1.LogService.mockNoReturnException()],参数[[]],发送异常了，异常详细信息:java.lang.IllegalArgumentException: 无返回值的异常! at com.javacode2018.async.demo1.LogService.mockNoReturnException(LogService.java:29) at com.javacode2018.async.demo1.LogService$$FastClassBySpringCGLIB$$32a28430.invoke() at org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy.invoke(MethodProxy.java:218)

8、线程池隔离
什么是线程池隔离？

一个系统中可能有很多业务，比如充值服务、提现服务或者其他服务，这些服务中都有一些方法需要异步执行，默认情况下他们会使用同一个线程池去执行，如果有一个业务量比较大，占用了线程池中的大量线程，此时会导致其他业务的方法无法执行，那么我们可以采用线程隔离的方式，对不同的业务使用不同的线程池，相互隔离，互不影响。

@Async注解有个value参数，用来指定线程池的bean名称，方法运行的时候，就会采用指定的线程池来执行目标方法。
使用步骤

在spring容器中，自定义线程池相关的bean
@Async("线程池bean名称")

案例

模拟2个业务：异步充值、异步提现；2个业务都采用独立的线程池来异步执行，互不影响。
异步充值服务

package com.javacode2018.async.demo5;import org.springframework.scheduling.annotation.Async;import org.springframework.stereotype.Component;@Componentpublic class RechargeService { //模拟异步充值 @Async(MainConfig5.RECHARGE_EXECUTORS_BEAN_NAME) public void recharge() { System.out.println(Thread.currentThread() + “模拟异步充值”); }}

异步提现服务

package com.javacode2018.async.demo5;import org.springframework.scheduling.annotation.Async;import org.springframework.stereotype.Component;@Componentpublic class CashOutService { //模拟异步提现 @Async(MainConfig5.CASHOUT_EXECUTORS_BEAN_NAME) public void cashOut() { System.out.println(Thread.currentThread() + “模拟异步提现”); }}

spring配置类

注意@0、@1、@2、@3、@4这几个地方的代码，采用线程池隔离的方式，注册了2个线程池，分别用来处理上面的2个异步业务。

package com.javacode2018.async.demo5;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;import java.util.concurrent.Executor;@EnableAsync //@0：启用方法异步调用@ComponentScanpublic class MainConfig5 { //@1：值业务线程池bean名称 public static final String RECHARGE_EXECUTORS_BEAN_NAME = “rechargeExecutors”; //@2：提现业务线程池bean名称 public static final String CASHOUT_EXECUTORS_BEAN_NAME = “cashOutExecutors”; /** * @3：充值的线程池，线程名称以recharge-thread-开头 * @return / @Bean(RECHARGE_EXECUTORS_BEAN_NAME) public Executor rechargeExecutors() { ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor(); executor.setCorePoolSize(10); executor.setMaxPoolSize(100); //线程名称前缀 executor.setThreadNamePrefix(“recharge-thread-”); return executor; } /* * @4: 充值的线程池，线程名称以cashOut-thread-开头 * * @return */ @Bean(CASHOUT_EXECUTORS_BEAN_NAME) public Executor cashOutExecutors() { ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor(); executor.setCorePoolSize(10); executor.setMaxPoolSize(100); //线程名称前缀 executor.setThreadNamePrefix(“cashOut-thread-”); return executor; }}

测试代码

@Testpublic void test7() throws InterruptedException
{
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); context.register(MainConfig5.class);
context.refresh();
RechargeService rechargeService = context.getBean(RechargeService.class); rechargeService.recharge();
CashOutService cashOutService = context.getBean(CashOutService.class); cashOutService.cashOut();
//休眠一下，防止@Test退出
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);}

运行输出

Thread[recharge-thread-1,5,main]模拟异步充值Thread[cashOut-thread-1,5,main]模拟异步提现

输出中可以看出2个业务使用的是不同的线程池执行的。
9、源码 & 原理

内部使用aop实现的，@EnableAsync会引入一个bean后置处理器：AsyncAnnotationBeanPostProcessor，将其注册到spring容器，这个bean后置处理器在所有bean创建过程中，判断bean的类上是否有@Async注解或者类中是否有@Async标注的方法，如果有，会通过aop给这个bean生成代理对象，会在代理对象中添加一个切面：org.springframework.scheduling.annotation.AsyncAnnotationAdvisor，这个切面中会引入一个拦截器：AnnotationAsyncExecutionInterceptor，方法异步调用的关键代码就是在这个拦截器的invoke方法中实现的，可以去看一下。