[译] Java 异步编程最佳实践

最近异步编程非常流行，主要是它能够在多核系统上提高吞吐率。异步编程是一种编程方式，可以提高对UI的快速响应。 Java中的异步编程模型提供了一致性的编程模型，可以用来在程序中支持异步。本文讨论了在使用Java执行异步操作应该遵循的最佳实践。

原文： Best Practices of Asynchronous Programming With Java

什么是异步？为什么要用它？

异步编程提供了一个非阻塞的，事件驱动的编程模型。这种编程模型利用系统中多核执行任务来提供并行，因此提供了应用的吞吐率。此处吞吐率是指在单位时间内所做任务的数量。在这种编程方式下，一个工作单元将独立于主应用线程而执行，并且会将它的状态通知调用线程：成功，处理中或者失败。

我们需要异步来消除阻塞模型。其实异步编程模型可以使用同样的线程来处理多个请求，这些请求不会阻塞这个线程。想象一个应用正在使用的线程正在执行任务，然后等待任务完成才进行下一步。 log框架就是一个很好的例子：典型地你想将异常和错误日志记录到一个目标中，比如文件，数据库或者其它类似地方。你不会让你的程序等待日志写完才执行，否则程序的响应就会受到影响。相反，如果对log框架的调用是异步地，应用就可以并发执行其它任务而无需等待。这是一个非阻塞执行的例子。

为了在Java中实现异步，你需要使用 Future 和 FutureTask , 它们位于 java.util.concurrent 包下. Future 是一个接口而 FutureTask 是它的一个实现类。实际上，如果在你的代码中使用 Future , 你的异步任务会立即执行，并且调用线程可以得到结果 promise 。

下面的代码片段定义了一个包含两个方法的接口。一个是同步方法，另外一个是异步方法。

import java.util.concurrent.Future;

public interface IDataManager {

// synchronous method

public String getDataSynchronously ();

// asynchronous method

public Future<String> getDataAsynchronously ();

}

值得注意的是回调模型的弊端就是当回调嵌套时很麻烦。

该做和不该做的

为了方便测试，你应该在代码中将功能从多线程中隔离出来。当在Java中编写异步代码时，你应该遵循异步模型，这样调用线程就不会被阻塞。注意构造函数不能是异步的，你不应该在构造函数中调用异步方法。当任务互相不依赖时异步方式尤其有用。当调用任务依赖被调用任务时不应该使用异步(译者按：这对异步来说无意义，因为业务上调用线程被阻塞了).

你应该在异步方法中处理异常. 你不应该为长时间的task实现异常. 一个长时间运行的任务，如果异步执行的话, 可能会比同步执行耗费更长的时间，因为运行时要为异步执行的方法执行线程上下文的切换，线程状态的存储等. 你也应该注意同步的异常和异步的异常有所不同。同步异常暗示每次程序执行到那个程序特殊状态时就会抛出异常；异步异常的跟踪则困难的多。所以同步和异步异常暗示同步或异步代码可能抛出异常(synchronous and asynchronous exceptions imply synchronous or asynchronous code in your program that might raise exceptions.)。