什么是“异步调用”?
“异步调用”对应的是“同步调用”, 同步调用 指程序按照定义顺序依次执行,每一行程序都必须等待上一行程序执行完成之后才能执行; 异步调用 指程序在顺序执行时,不等待异步调用的语句返回结果就执行后面的程序。
下面通过一个简单示例来直观的理解什么是同步调用:
@Component public class Task { public static Random random =new Random(); public void doTaskOne() throws Exception { System.out.println("开始做任务一"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("完成任务一,耗时:" + (end - start) + "毫秒"); } public void doTaskTwo() throws Exception { System.out.println("开始做任务二"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("完成任务二,耗时:" + (end - start) + "毫秒"); } public void doTaskThree() throws Exception { System.out.println("开始做任务三"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("完成任务三,耗时:" + (end - start) + "毫秒"); } }
doTaskOne
、 doTaskTwo
、 doTaskThree
三个函数。 @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @SpringApplicationConfiguration(classes = Application.class) public class ApplicationTests { @Autowired private Task task; @Test public void test() throws Exception { task.doTaskOne(); task.doTaskTwo(); task.doTaskThree(); } }
开始做任务一 完成任务一,耗时:4256毫秒 开始做任务二 完成任务二,耗时:4957毫秒 开始做任务三 完成任务三,耗时:7173毫秒
任务一、任务二、任务三顺序的执行完了,换言之 doTaskOne
、 doTaskTwo
、 doTaskThree
三个函数顺序的执行完成。
上述的同步调用虽然顺利的执行完了三个任务,但是可以看到执行时间比较长,若这三个任务本身之间不存在依赖关系,可以并发执行的话,同步调用在执行效率方面就比较差,可以考虑通过异步调用的方式来并发执行。
在Spring Boot中,我们只需要通过使用 @Async
注解就能简单的将原来的同步函数变为异步函数,Task类改在为如下模式:
@Component public class Task { @Async public void doTaskOne() throws Exception { // 同上内容,省略 } @Async public void doTaskTwo() throws Exception { // 同上内容,省略 } @Async public void doTaskThree() throws Exception { // 同上内容,省略 } }
为了让@Async注解能够生效,还需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync,如下所示:
@SpringBootApplication @EnableAsync public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } }
此时可以反复执行单元测试,您可能会遇到各种不同的结果,比如:
原因是目前 doTaskOne
、 doTaskTwo
、 doTaskThree
三个函数的时候已经是异步执行了。主程序在异步调用之后,主程序并不会理会这三个函数是否执行完成了,由于没有其他需要执行的内容,所以程序就自动结束了,导致了不完整或是没有输出任务相关内容的情况。
为了让 doTaskOne
、 doTaskTwo
、 doTaskThree
能正常结束,假设我们需要统计一下三个任务并发执行共耗时多少,这就需要等到上述三个函数都完成调动之后记录时间,并计算结果。
那么我们如何判断上述三个异步调用是否已经执行完成呢?我们需要使用 Future<T>
来返回异步调用的结果,就像如下方式改造 doTaskOne
函数:
@Async public Future<String> doTaskOne() throws Exception { System.out.println("开始做任务一"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("完成任务一,耗时:" + (end - start) + "毫秒"); return new AsyncResult<>("任务一完成"); }
按照如上方式改造一下其他两个异步函数之后,下面我们改造一下测试用例,让测试在等待完成三个异步调用之后来做一些其他事情。
@Test public void test() throws Exception { long start = System.currentTimeMillis(); Future<String> task1 = task.doTaskOne(); Future<String> task2 = task.doTaskTwo(); Future<String> task3 = task.doTaskThree(); while(true) { if(task1.isDone() && task2.isDone() && task3.isDone()) { // 三个任务都调用完成,退出循环等待 break; } Thread.sleep(1000); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("任务全部完成,总耗时:" + (end - start) + "毫秒"); }
看看我们做了哪些改变:
Future<String>
类型的结果对象 Future<String>
对象来判断三个异步函数是否都结束了。若都结束,就结束循环;若没有都结束,就等1秒后再判断。 执行一下上述的单元测试,可以看到如下结果:
开始做任务一 开始做任务二 开始做任务三 完成任务三,耗时:37毫秒 完成任务二,耗时:3661毫秒 完成任务一,耗时:7149毫秒 任务全部完成,总耗时:8025毫秒
可以看到,通过异步调用,让任务一、二、三并发执行,有效的减少了程序的总运行时间。
完整示例Chapter4-1-2