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Spring Boot中@Async注解的使用以及注意事项
1、前言
在现代Java应用程序中，异步处理是提高性能和响应速度的重要手段之一，比如博主之前分享的【Spring Boot 使用自定义注解和自定义线程池实现异步日志记录】，就是采用了异步处理来实现日志记录，而在
Spring Boot
中它提供了
@Async
注解来简化异步编程，今天博主就来和小伙伴们分享本
@Async
注解的基本使用、实现原理以及应用场景。
2、@Async注解的基本使用
@Async
注解用于标注方法，使其在独立的线程中异步执行。
Spring Boot
提供了一种简单的方法来启用异步方法调用，只需在配置类或主类上添加
@EnableAsync
注解
❶ 引入依赖
在
Spring Boot
项目
pom.xml
文件中添加必要的依赖：
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency>
❷ 启用异步支持
在Spring Boot应用的配置类或主类上启用异步支持
@EnableAsync
：
importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;importorg.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;@SpringBootApplication@EnableAsyncpublicclassAsyncApplication{publicstaticvoidmain(String[] args){SpringApplication.run(AsyncApplication.class, args);}}
❸ 定义异步方法
使用
@Async
注解定义异步方法。例如：创建一个服务类
AsyncService
importorg.springframework.scheduling.annotation.Async;importorg.springframework.stereotype.Service;@ServicepublicclassAsyncService{@AsyncpublicvoidasyncMethod(){try{Thread.sleep(5000);// 模拟耗时操作}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();}System.out.println("异步方法执行完成");}}
❹ 调用异步方法
在需要调用异步方法的地方，通过注入
AsyncService
并调用其异步方法
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@RequestMapping("/api")publicclassAsyncController{@AutowiredprivateAsyncService asyncService;@GetMapping("/async")publicStringcallAsyncMethod(){
asyncService.asyncMethod();return"异步方法已调用";}}
最后请求访问Controller
/api/async
, 会发现Controller立即返回响应，而
asyncMethod
将在独立线程中执行，5秒后控制台输出：异步方法执行完成
3、@Async注解的实现原理
@Async
注解的实现依赖于Spring的
AOP
（面向切面编程）和
TaskExecutor
❶ TaskExecutor
Spring
使用
TaskExecutor
来处理异步任务。默认情况下，Spring Boot使用
SimpleAsyncTaskExecutor
，但我们也可以自定义
TaskExecutor
来控制线程池
自定义TaskExecutor
我们可以通过@Bean注解定义自定义的TaskExecutor
importorg.springframework.context.annotation.Bean;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importorg.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;importjava.util.concurrent.Executor;@ConfigurationpublicclassAsyncConfig{@Bean(name ="taskExecutor")publicExecutortaskExecutor(){ThreadPoolTaskExecutor executor =newThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(5);
executor.setMaxPoolSize(10);
executor.setQueueCapacity(25);
executor.setThreadNamePrefix("AsyncThread-");
executor.initialize();return executor;}}
❷ AOP代理
@Async注解通过Spring AOP代理来实现异步调用。当标注为@Async的方法被调用时，Spring AOP会拦截调用并在TaskExecutor的线程池中异步执行该方法
❸ 异步方法返回值
@Async
注解的方法可以返回
void
、
Future
、
CompletableFuture
等类型，如下代码
importorg.springframework.scheduling.annotation.Async;importorg.springframework.stereotype.Service;importjava.util.concurrent.CompletableFuture;@ServicepublicclassAsyncService{@AsyncpublicCompletableFuture<String>asyncMethodWithReturn(){try{Thread.sleep(5000);// 模拟耗时操作}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();}returnCompletableFuture.completedFuture("异步方法返回结果");}}
调用带返回值的异步方法：
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;importjava.util.concurrent.CompletableFuture;@RestControllerpublicclassAsyncController{@AutowiredprivateAsyncService asyncService;@GetMapping("/asyncWithReturn")publicCompletableFuture<String>callAsyncMethodWithReturn(){return asyncService.asyncMethodWithReturn();}}
4、应用场景
@Async
注解适用于各种需要异步处理的场景，例如：
❶ 后台任务处理
在Web应用中，有些任务（如
发送邮件、
生成报告）耗时较长，可以使用
@Async异步处理，使用户无需等待任务完成即可获得响应。
❷ 并行处理
对于可以并行处理的任务，如并行数据处理、并行调用多个外部服务，使用
@Async可以提高效率。
❸ 提高系统吞吐量
通过异步调用，可以充分利用多线程资源，提高系统的吞吐量和响应速度。
5、常见问题及解决方案
5.1、@Async方法调用无效
如果在同一个类中调用
@Async
注解的方法，异步调用可能无效。这是因为Spring AOP代理无法拦截同一类中的
@Async
。
解决方法：将异步方法放到另一个类中，通过依赖注入进行调用
5.2、异常处理
异步方法中的异常不会自动传播到调用方。可以使用
CompletableFuture
处理异常，见下面演示代码
importorg.springframework.scheduling.annotation.Async;importorg.springframework.stereotype.Service;importjava.util.concurrent.CompletableFuture;@ServicepublicclassAsyncService{@AsyncpublicCompletableFuture<String>asyncMethodWithException(){try{Thread.sleep(5000);// 模拟耗时操作thrownewRuntimeException("异常发生");}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();}returnCompletableFuture.completedFuture("异步方法完成");}}
处理异常：
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;importjava.util.concurrent.CompletableFuture;@RestControllerpublicclassAsyncController{@AutowiredprivateAsyncService asyncService;@GetMapping("/asyncWithException")publicCompletableFuture<String>callAsyncMethodWithException(){return asyncService.asyncMethodWithException().exceptionally(ex ->"处理异常："+ ex.getMessage());}}
6、结语
Spring Boot
的
@Async
注解提供了一种简洁且强大的方式来实现异步处理。通过启用异步支持、定义异步方法并自定义
TaskExecutor
，可以高效地处理各种异步任务。掌握
@Async
注解的使用和原理，有助于提升应用程序的性能和响应速度。
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