新手也能看懂的 SpringBoot 异步编程指南

通过本文你可以了解到下面这些知识点：

1. Future 模式介绍以及核心思想
2. 核心线程数、最大线程数的区别，队列容量代表什么;
3. ThreadPoolTaskExecutor 饱和策略;
4. SpringBoot 异步编程实战，搞懂代码的执行逻辑。

Future 模式

异步编程在处理耗时操作以及多任务处理的场景下非常有用，我们可以更好的让我们的系统利用好机器的 CPU 和 内存，提高它们的利用率。多线程设计模式有很多种，Future模式是多线程开发中非常常见的一种设计模式，本文也是基于这种模式来说明 SpringBoot 对于异步编程的知识。

实战之前我先简单介绍一下 Future 模式的核心思想 吧!。

Future 模式的核心思想是 异步调用 。当我们执行一个方法时，假如这个方法中有多个耗时的任务需要同时去做，而且又不着急等待这个结果时可以让客户端立即返回然后，后台慢慢去计算任务。当然你也可以选择等这些任务都执行完了，再返回给客户端。这个在 Java 中都有很好的支持，我在后面的示例程序中会详细对比这两种方式的区别。

SpringBoot 异步编程实战

如果我们需要在 SpringBoot 实现异步编程的话，通过 Spring 提供的两个注解会让这件事情变的非常简单。

• @EnableAsync：通过在配置类或者Main类上加@EnableAsync开启对异步方法的支持。
• @Async 可以作用在类上或者方法上，作用在类上代表这个类的所有方法都是异步方法。

1. 自定义 TaskExecutor

很多人对于 TaskExecutor 不是太了解，所以我们花一点篇幅先介绍一下这个东西。从名字就能看出它是任务的执行者，它领导执行着线程来处理任务，就像司令官一样，而我们的线程就好比一只只军队一样，这些军队可以异步对敌人进行打击👊。

Spring 提供了TaskExecutor接口作为任务执行者的抽象,它和java.util.concurrent包下的Executor接口很像。稍微不同的 TaskExecutor接口用到了 Java 8 的语法@FunctionalInterface声明这个接口口是一个函数式接口。

org.springframework.core.task.TaskExecutor 
@FunctionalInterface 
public interface TaskExecutor extends Executor { 
    void execute(Runnable var1); 
} 

如果没有自定义Executor, Spring 将创建一个 SimpleAsyncTaskExecutor 并使用它。

import org.springframework.context.annotation.Bean; 
import org.springframework.context.annotation.Configuration; 
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer; 
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync; 
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor; 
 
import java.util.concurrent.Executor; 
 
/** @author shuang.kou */ 
@Configuration 
@EnableAsync 
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer { 
 
  private static final int CORE_POOL_SIZE = 6; 
  private static final int MAX_POOL_SIZE = 10; 
  private static final int QUEUE_CAPACITY = 100; 
 
  @Bean 
  public Executor taskExecutor() { 
    // Spring 默认配置是核心线程数大小为1，最大线程容量大小不受限制，队列容量也不受限制。 
    ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor(); 
    // 核心线程数 
    executor.setCorePoolSize(CORE_POOL_SIZE); 
    // 最大线程数 
    executor.setMaxPoolSize(MAX_POOL_SIZE); 
    // 队列大小 
    executor.setQueueCapacity(QUEUE_CAPACITY); 
    // 当最大池已满时，此策略保证不会丢失任务请求，但是可能会影响应用程序整体性能。 
    executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); 
    executor.setThreadNamePrefix("My ThreadPoolTaskExecutor-"); 
    executor.initialize(); 
    return executor; 
  } 
} 

ThreadPoolTaskExecutor 常见概念：

• Core Pool Size : 核心线程数线程数定义了最小可以同时运行的线程数量。
• Queue Capacity : 当新任务来的时候会先判断当前运行的线程数量是否达到核心线程数，如果达到的话，信任就会被存放在队列中。
• Maximum Pool Size : 当队列中存放的任务达到队列容量的时候，当前可以同时运行的线程数量变为最大线程数。

一般情况下不会将队列大小设为：Integer.MAX_VALUE,也不会将核心线程数和最大线程数设为同样的大小，这样的话最大线程数的设置都没什么意义了，你也无法确定当前 CPU 和内存利用率具体情况如何。

如果队列已满并且当前同时运行的线程数达到最大线程数的时候，如果再有新任务过来会发生什么呢?

（编辑：ASP站长网）