異步任務和定時任務
異步任務(AOP)
在開發系統的過程中，通常會考慮到系統的性能問題，提升系統性能的一個重要思想就是“串行”改“並行”。說起“並行”自然離不開“異步”。
使用方式(共兩步)
第一步: 在springboot主 啟動類中假如一個@EnableAsync注解用於開啟異步任務, 如下
@EnableAsync // 開啟異步任務
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
第二步: 然后在需要異步操作的方法上加@Async注解,
如果此注解應用於類上, 即表明這個類中的所有方法在執行時都會異步執行
當在執行用此注解描述的方法的時候, 會開辟一個新的線程來執行這個方法
如下Service層代碼
@Service
@Async
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Resource
private UserDao userDao;
// 假設保存操作需要5秒鍾時間才能完成
@Override
public void update1() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
userDao.updateUser(new User());
}
}
我們在controller中進行調用
@Controller
public class UserController {
@Resource
private UserService userService;
@RequestMapping("/update")
@ResponseBody
public String update () {
userService.update1();
return "success";
}
}
當我們訪問/update的url時, 頁面會瞬間顯示success
如果說service中沒有@Async注解, 即沒有開啟異步任務, 則需要等待5秒后, 頁面才能顯示success
當然, 我們在實際開發中, 不可能沒有保存成功就提示成功, 這是只是為了演示
實際應用場景
例如在我們記錄用戶的操作日志的時候, 不可能等日志記錄完成再實現正常的業務, 所以可以把機制的記錄改為異步操作即可
獲取異步任務結果
假如需要獲取業務層異步方法的執行結果，可參考如下代碼設計進行實現：
@Override
@Async
public Future<Integer> update1() {
System.out.println("更新中...");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int row = userDao.updateUser(new User());
return new AsyncResult<Integer>(row); // 使用AsyncResult封裝數據
}
其中，AsyncResult對象可以對異步方法的執行結果進行封裝，假如外界需要異步方法結果時，可以通過Future對象的get方法獲取結果。
原理及配置
對於@Async注解默認會基於ThreadPoolTaskExecutor對象獲取工作線程，然后調用由@Async描述的方法，讓方法運行於一個工作線程，以實現異步操作。但是假如系統中的默認拒絕處理策略,任務執行過程的異常處理不能滿足我們自身業務需求的話,我可以對異步線程池進行自定義.(SpringBoot中默認的異步配置可以參考自動配置對象TaskExecutionAutoConfiguration).
spring:
task:
execution:
pool:
core-size: 10 #核心線程數，當池中線程數沒達到core-size時，每來一個請求都創建一個新的線程
queue-capacity: 256 #隊列容量，當核心線程都在忙，再來新的任務，會將任務放到隊列
max-size: 128 #當核心線程都在忙，隊列也滿了，再來新的任務，此時會創建新的線程，直到達到maxSize
keep-alive: 60s #(加s為秒, 不加為毫秒)當任務高峰過后，有些線程會空閑下來，這空閑現線程達到一定的時間會被釋放。
allow-core-thread-timeout: false # 是否允許核心線程超時
thread-name-prefix: service-task- # 線程名稱前綴
對於spring框架中線程池配置參數的涵義，可以參考ThreadPoolExecutor對象中的解釋。
定時任務
項目開發中經常需要執行一些定時任務，比如需要在每天凌晨的時候，分析一次前一天的日志信息，Spring為我們提供了異步執行任務調度的方式，提供了兩個接口。
TaskExecutor接口TaskScheduler接口
兩個注解：
@EnableScheduling開啟定時任務@Scheduled添加定時任務, 參數為cron表達式
cron表達式：
在線生成cron表達式: http://www.bejson.com/othertools/cron/
| 字段 | 允許值 | 允許的特殊字符 |
|---|---|---|
| 秒 | 0~59 | , - * / |
| 分 | 0~59 | , - * / |
| 小時 | 0~23 | , - * / |
| 日期 | 1~31 | , - * ? / L W C |
| 月份 | 1~12 | , - * / |
| 星期 | 1~7或SUN-SAT（1=SUN） | , - * ? / L W C |
| 年(可選) | 1970~2099 | , - * / |
特殊字符:
| 特殊字符 | 含義 |
|---|---|
, (逗號) |
枚舉 |
-(減號) |
區間 |
*(星號) |
任意 |
/(左斜杠) |
步長 |
?(問好) |
日/星期沖突匹配 |
L(大寫L) |
最后 |
W(大寫W) |
工作日 |
C(大寫C) |
和calendar聯系后計算過的值 |
#(井號) |
星期, 4#2, 第二個星期三 |
定時任務案例
例如, 我們需要每5秒記錄一下日志
@Service // 1. 注入bean
@EnableScheduling // 2.開啟定時任務
public class LogServiceImpl {
//3.添加定時任務
//秒 分 時 日 月 周幾
@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
//或直接指定時間間隔，例如：5秒
//@Scheduled(fixedRate=5000) // 我們也可以使用這種方式(單位: 毫秒)
private void configureTasks() {
// 輸入日志
System.err.println("執行靜態定時任務時間: " + LocalDateTime.now());
}
}
注意, 定時任務的類必須交給spring管理
擴展: 自定義異步池(異步任務)
為了讓Spring中的異步池更好的服務於我們的業務,同時也盡量避免OOM，可以自定義線程池優化設計如下：關鍵代碼如下：
package com.cy.pj.common.config
@Slf4j
@Setter
@Configuration
@ConfigurationProperties("async-thread-pool")
public class SpringAsyncConfig implements AsyncConfigurer{
/**核心線程數*/
private int corePoolSize=20;
/**最大線程數*/
private int maximumPoolSize=1000;
/**線程空閑時間*/
private int keepAliveTime=30;
/**阻塞隊列容量*/
private int queueCapacity=200;
/**構建線程工廠*/
private ThreadFactory threadFactory=new ThreadFactory() {
//CAS算法
private AtomicInteger at = new AtomicInteger(1000);
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r,
"db-async-thread-"+at.getAndIncrement());
}
};
@Override
public Executor getAsyncExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
executor.setMaxPoolSize(maximumPoolSize);
executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveTime);
executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
executor.setRejectedExecutionHandler((Runnable r,
ThreadPoolExecutor exe) -> {
log.warn("當前任務線程池隊列已滿.");
});
executor.initialize();
return executor;
}
@Override
public AsyncUncaughtExceptionHandler
getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
return new AsyncUncaughtExceptionHandler() {
@Override
public void handleUncaughtException(
Throwable ex ,
Method method ,
Object... params) {
log.error("線程池執行任務發生未知異常.", ex);
}
};
}
}
其中:@ConfigurationProperties("async-thread-pool")的含義是讀取application.yml配置文件中以"async-thread-pool"名為前綴的配置信息,並通過所描述類的set方法賦值給對應的屬性,在application.yml中連接器池的關鍵配置如下:
async-thread-pool:
corePoolSize: 20
maxPoolSize: 1000
keepAliveSeconds: 30
queueCapacity: 1000
后續在業務類中,假如我們使用@Async注解描述業務方法，默認會使用ThreadPoolTaskExecutor池對象中的線程執行異步任務。