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浅入浅出，谈谈服务化体系中的异步（上）

一个懂Akka、RxJava，看得懂《七周七并发》的人，和普通程序员完全是两个世界的人。那作为一个羞涩的普通程序员，怎么在自己的服务化体系里，满足自己的异步化需求呢 ?我的思路是这样的：

1. 先认清自己的需求，不要一开始就站到某个技术上，再倒叙自己的需求。

2. 然后从浅入深，分析可以用什么样的技术满足该层次的需求，依然避免一下就冲到某个技术上，比如Akka入门到放弃。

3. 最后找出一条相对平稳的技术路线，能够贯穿各个层次的需求，而且最好不那么考验使用者的智商。

1. 需求篇

1.1 通过并行的远程调用，缩短总的响应延时。

服务处理的过程中，总会包含如下几类的远程调用：

服务层：RESTful，自家的RPC框架

数据层：JDBC，Memcached，Redis，ZooKeeper...

消息层：Kafka，RabbitMQ...

有些客户端已经支持异步，比如大部分的RPC框架、RESTful Client、SpyMemcached、ZooKeeper、Kafka 等。在异步接口之中，又分返回Future 与设置用户自定义CallBack类两种风格。

但有些客户端还是同步的，比如JDBC，Jedis，在讨论方案时需要把它们也考虑进去。

并行执行的机会有两种：

一是服务提供者没有提供批量接口，比如商品查询，只能以不同的ID分次调用（题外话，始终服务方提供批量接口会更好些）。

一是两个调用之间没有依赖关系，一个调用的参数并不依赖另一个调用的返回结果，比如查询商品信息与查询库存。

并行调用又分两个层次：

一是 简单并行 ，把所有可并行的服务一下子都撒出去，然后等待所有的异步调用返回，简单的Future.get()就够用。

还有一种特例的场景是，先调一个异步接口，然后做一些同步的事情，再回头Future.get()拿之前异步调用的结果，这也达到了节省总响应时间的效果。

二是 调用编排 ，比如一开始并行A、B、C、D服务，一旦A与B返回则根据结果调用E，一旦C返回则调用F，最后组装D、E、F的结果返回给客户端。

如果各个服务返回的时间不固定，如果还是简单的并行，没办法做到最高效的调度，必须有一种机制，定义A与B返回立刻调用D，C返回则立刻调用E。此时就需要RxJava，或JDK8的CompleteableFuture，或Guava的ListenenableFuture，基于Callback机制来编排了。

1.2 希望能用少量的固定线程，处理海量的并发请求。

这个概念并不陌生，NIO就是这个思路。

但是即使你用了Netty的NIO 或 Servlet3.0的异步Servlet 或，也只是解决了传输层面用少量传输线程处理海量并发的传输，并在入口层的编程模式上提供了异步化的可能性。

如果你的服务线程里存在阻塞的远程调用，那线程还是会等待在远程调用上而无法处理海量请求，即使异步化如Future.get()，也依然是等待。

所以，你必须有办法在阻塞等待时把线程给交回去，比如服务线程里采用全异步化的Callback模式，或引入Akka的Actor模式，或基于Quasar引入纤程的概念。

1.3 小结

在我看来，客户端简单并行->客户端并行编排->服务端少量线程处理海量请求。对于大部分普通项目，是由浅入深三个层次的需求。

2.第一层，简单并行实现篇

2.1 最简单写法

最简单就是并发的调用一堆返回Future的异步接口，再一个个Get回来，最慢的那个会阻塞住其他：

Future        productFuture = productService.query(id);  Future          stockFuture = stockService.query(id);  .......  Product product = productFuture.get();  Long stock = stockFuture.get();

HttpClient有一个 HttpAsyncClient 的子项目提供Http的异步访问：

HttpGet request1 = new HttpGet("http://www.apache.org/");  Future        future = httpclient.execute(request1, null);  HttpResponse response1 = future.get();

Spring的RestTemplate同样有AsyncRestTemplate：

Future            > futureEntity = template.getForEntity("http://www.apache.org/" , String.class);  ResponseEntity            entity = futureEntity.get();

2. 异步接口只有Callback形式时

但如果异步接口只能设置自定义Callback函数，不返回Future呢? 比如Thrift就是这样。

Callback函数在这种并行调用场景里并不好用，因此建议还是要转换回Future接口使用。

转换的方法很简单，自己实现一个默认的Callback类，里面包含一个Future，然后实现Callback接口所定义的onSucess()和onFail()函数，将结果赋值到Future中。

DefaultFutureCallback        callback=new DefaultFutureCallback         ();  myService.getPrice(1L, callback);  String result = callback.getFuture().get();

至于Future类的实现，随便抄个HttpClient的BasicFuture就好了。

3. 对付同步接口

同步接口如JDBC与Jedis，只能在调用它们的地方实现Callable接口，异步的跑在另一个线程池里来完成并行调度。但这其实引入了线程调度的消耗，不得而为之，不可滥用。

Future        future = executor.submit(new Callable         (){    @Override    public Product call() throws Exception {      return productDao.query(id);    }  });

题外话，executor中返回的Future的实现类叫FutureTask，它能以Callable或Runnable + 预设Result作为参数构建，自己本身又是个Runnable，然后executor.submit() 又接受Callable 或 Runnable+预设Result做参数。所以尽量避免自己构建这个FutureTask类传给executor，由executor内部构建就好。

如果是JDK8，用Lambda就可以写得短一些。

Future<Product> future = executor.submit(()->productDao.query(id));

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