SpringBoot實現異步調用的方法

在Java中使用Spring Boot實現異步請求和異步調用是一個常見的需求，可以提高應用程序的性能和響應能力。以下是實現這兩種異步操作的基本方法：

一、異步請求（Asynchronous Request）

異步請求允許客戶端發送請求后立即返回，而不需要等待服務器處理完成，異步調用允許在服務端異步執行方法，不阻塞主線程。

二、在 Spring Boot 中，實現異步調用主要有以下幾種方法：

1. 使用 @Async 注解

步驟：

啟用異步支持：在主類上添加 @EnableAsync。
定義異步方法：在需要異步執行的方法上使用 @Async 注解。
自定義線程池（可選）：提高異步任務的線程管理效率，以便異步方法能夠在獨立的線程中執行

示例代碼：

主類：

package com.work;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
@SpringBootApplication(scanBasePackages = {"com.work.*"})
@EnableAsync
//@EnableScheduling
public class SpringBootWorkApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringBootWorkApplication.class, args);}
}

異步方法：

package com.work.service;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/*** 異步調用service* @author summer*/
@Service
@Slf4j
public class AsyncService {/*** 使用 @Async 注解 實現異步調用* taskExecutor為自定義線程池，指定自定義線程池* @return* @throws InterruptedException*/@Async("taskExecutor")public void async(){log.info("async異步任務開始: " + Thread.currentThread().getName());try {// 模擬耗時操作(實際工作中，此處寫業務邏輯處理)  Thread.sleep(30000); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}log.info("async異步任務完成");}
}

自定義線程池（可選）：

package com.work.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.task.TaskExecutor;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
/*** 自定義異步線程執行線程池* @author summer**/
@Configuration
public class ExecutorConfig {@Bean(name = "taskExecutor")public TaskExecutor  taskExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();executor.setCorePoolSize(5);executor.setMaxPoolSize(10);executor.setQueueCapacity(50);executor.setThreadNamePrefix("TaskExecutor-");executor.initialize();return executor;}
}

在 @Async("taskExecutor") 中指定自定義線程池。

調用：

package com.work.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.work.common.result.CommonResult;
import com.work.service.AsyncService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** 測試異步執行Controller* @author summer**/
@RestController
@RequestMapping("/async")
@Slf4j
public class AsyncTestController {@Autowiredprivate AsyncService asyncService;@GetMapping("/async")public CommonResult<String> async() {asyncService.async();log.info("async異步任務調用成功");return CommonResult.success("async異步任務調用成功");}
}

異步方法休眠30秒，可以看到控制臺打印的日志

線程池配置建議

CPU 密集型任務：建議核心線程數為 CPU 核心數的 n 倍，最大線程數為核心線程數的 2 倍。
IO 密集型任務：建議核心線程數設置為較大的值，最大線程數可以為核心線程數的 2 倍甚至更多。

合理配置線程池可以避免線程饑餓和死鎖等問題，提升系統的吞吐量。

2. 使用 Java 原生線程池

Spring 提供線程池，但可以直接使用 Java 原生的線程池來實現異步。

示例代碼：

package com.work.service;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** 異步調用service* @author summer**/
@Service
@Slf4j
public class AsyncService{/*** 使用 Java 原生線程池來實現異步調用*/public void asyncThreadPool() {ThreadPoolExecutor pool=new ThreadPoolExecutor(5, 10, 2, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(100),new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());pool.execute(() -> {log.info("asyncThreadPool異步任務開始: " + Thread.currentThread().getName());try {// 模擬耗時操作(實際工作中，此處寫業務邏輯處理)  Thread.sleep(30000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}log.info("asyncThreadPool異步任務完成");});}
}

調用：

package com.work.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.work.common.result.CommonResult;
import com.work.service.AsyncService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** 測試異步執行Controller* @author summer**/
@RestController
@RequestMapping("/async")
@Slf4j
public class AsyncTestController {@Autowiredprivate AsyncService asyncService;@GetMapping("/asyncThreadPool")public CommonResult<String> asyncThreadPool() {asyncService.asyncThreadPool();log.info("asyncThreadPool異步任務調用成功");return CommonResult.success("asyncThreadPool異步任務調用成功");}
}

異步方法休眠30秒，可以看到控制臺打印的日志

3. 使用 Spring 的 TaskExecutor

TaskExecutor 是 Spring 提供的抽象接口，適合用來執行異步任務。

配置 TaskExecutor：

package com.work.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.task.TaskExecutor;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
/*** 自定義異步線程執行線程池* @author summer**/
@Configuration
public class ExecutorConfig {@Bean(name = "taskExecutor")public TaskExecutor  taskExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();executor.setCorePoolSize(5);executor.setMaxPoolSize(10);executor.setQueueCapacity(50);executor.setThreadNamePrefix("TaskExecutor-");executor.initialize();return executor;}
}

示例代碼：

package com.work.service;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.core.task.TaskExecutor;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/*** 異步調用service* @author summer**/
@Service
@Slf4j
public class AsyncService{@Autowiredprivate TaskExecutor taskExecutor;/*** 使用 Spring 的 TaskExecutor 來實現異步調用*/public void asyncExecutor() {taskExecutor.execute(() -> {log.info("asyncExecutor異步任務開始:" + Thread.currentThread().getName());try {// 模擬耗時操作(實際工作中，此處寫業務邏輯處理)  Thread.sleep(30000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}log.info("asyncExecutor異步任務完成");});}
}

調用：

package com.work.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.work.common.result.CommonResult;
import com.work.service.AsyncService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** 測試異步執行Controller* @author summer**/
@RestController
@RequestMapping("/async")
@Slf4j
public class AsyncTestController {@Autowiredprivate AsyncService asyncService;@GetMapping("/asyncExecutor")public CommonResult<String> asyncExecutor() {asyncService.asyncExecutor();log.info("asyncExecutor異步任務調用成功");return CommonResult.success("asyncExecutor異步任務調用成功");}
}

異步方法休眠30秒，可以看到控制臺打印的日志