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【项目实践】CompletableFuture异步编排在多任务并行执行中的使用

【项目实践】CompletableFuture异步编排在多任务并行执行中的使用

一、单次请求处理多任务的场景

        在实际项目中，我们经常会遇到一些比较复杂的查询，需要给前端响应一个内容量较大的响应结果。例如在租房系统的app中，点击具体的某个房间查看详情，需要后端将这个房间的基本信息、对应小区的基本信息，房间的配套设施、房间的可选租期以及不同租期下对应的房租等等作为一个整体，响应给前端展示。

        正常情况下，我们会比较容易想到依次去查询业务需要的数据，这样做的有点在于条理清楚，先从数据库中查询房间信息，再联表查询对应小区的基本信息......如同一条流水线一样，这个业务分成多个sql查询依次串行执行。

       这种逻辑在代码里面的表现形式为：

  1.     @Override
  2.     public RoomDetailVo getDetailByIdSync(Long id) {
  3.         RoomDetailVo resultVo = new RoomDetailVo();
  4.         // 获取房间详情
  5.         RoomInfo roomInfo = this.getById(id);
  6.         BeanUtils.copyProperties(roomInfo, resultVo);
  7.         // 获取公寓信息
  8.         ApartmentInfo apartmentInfo = apartmentInfoService.getById(roomInfo.getApartmentId());
  9.         resultVo.setApartmentInfo(apartmentInfo);
  10.         // 获取图片信息
  11.         List<GraphInfo> graphInfos = graphInfoService.lambdaQuery()
  12.                 .eq(GraphInfo::getItemId, id)
  13.                 .eq(GraphInfo::getItemType, ItemType.ROOM)
  14.                 .list();
  15.         List<GraphVo> graphVos = graphInfos.stream().map(item -> {
  16.             GraphVo graphVo = new GraphVo();
  17.             BeanUtils.copyProperties(item, graphVo);
  18.             return graphVo;
  19.         }).collect(Collectors.toList());
  20.         resultVo.setGraphVoList(graphVos);
  21.         // 获取房间属性名称
  22.         resultVo.setAttrValueVoList(attrValueMapper.getAttrValueVosByRoomId(id));
  23.         // 获取房间配套设备信息
  24.         resultVo.setFacilityInfoList(facilityInfoMapper.getFacilityInfos(id));
  25.         // 获取房间标签信息
  26.         resultVo.setLabelInfoList(labelInfoMapper.getLabelInfos(id));
  27.         // 获取房间支付方式信息
  28.         resultVo.setPaymentTypeList(paymentTypeMapper.getPaymentTypes(id));
  29.         // 获取房间可选租期列表信息
  30.         resultVo.setLeaseTermList(leaseTermMapper.getLeaseTerms(id));
  31.         return resultVo;
  32.     }

二、由串行执行的缺点引入并行执行

        但串行查询的缺点也很明显，后面的查询任务只能等待前面的任务执行完毕之后才能执行，但是有些任务之间并没有明显的先后关系，它们完全可以各自独立执行，所以串行执行就会导致业务的整体执行时间变长。这在用户页面，就会长时间的“转圈圈”，对用户很不友好。

        我们可以分析一下，以上功能虽然步骤很多，但是只有公寓信息的查询需要依赖房间信息查询完后获取到公寓的id，其他的例如房间图片、房间配套设施等等，都可以通过前端请求传递来的房间id去查表获取，互相之间没有关联性，所以我们可以将我们的整体执行逻辑优化一下：

        如图中所示，整个串行执行的流程就优化为多个不相关的查询并行执行，仅有房间信息查询和公寓信息查询有依赖关系。这时或许你已经想到了，我们可以用多线程的方式去解决整个房间详情信息的查询。没错，但是重点在于，我们要怎样去实现这个思路，手动创建线程，调用任务，然后释放线程，这种方式即增加了代码量，同时并不会有明显的优化效果，因为线程的频繁创建和销毁本身就会占用系统的资源。

三、并行执行的项目实践

        为此，我在这个功能中，考虑使用线程池加上ComplatableFuture异步编排的方式去实现功能。

        3.1、创建线程池

  1. /**
  2.  * 自定义线程池配置
  3.  */
  4. @Configuration
  5. public class ThreadPoolConfig {
  6.  
  7.     // 核心线程数 20
  8.     @Value("${lease.thread.core-size}")
  9.     private Integer coreSize;
  10.  
  11.     // 最大线程数 100
  12.     @Value("${lease.thread.max-size}")
  13.     private Integer maxSize;
  14.  
  15.     // 空闲线程存活时间 10
  16.     @Value("${lease.thread.keep-alive-time}")
  17.     private Integer keepAliveTime;
  18.  
  19.     @Bean
  20.     public ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor() {
  21.         return new ThreadPoolExecutor(coreSize,
  22.                 maxSize,
  23.                 keepAliveTime,
  24.                 TimeUnit.SECONDS,
  25.                 new LinkedBlockingQueue<>(100000),
  26.                 Executors.defaultThreadFactory(),
  27.                 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
  28.     }
  29. }

        3.2、使用CompletableFuture和线程池，改写查询方法

  1. @Service
  2. public class RoomInfoServiceImpl extends ServiceImpl<RoomInfoMapper, RoomInfo>
  3.         implements RoomInfoService {
  4.  
  5.     @Autowired
  6.     private RoomInfoMapper roomInfoMapper;
  7.  
  8.     ......
  9.  
  10.     @Autowired
  11.     private RoomLeaseTermService roomLeaseTermService;
  12.  
  13.     @Autowired
  14.     private ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor;
  15.  
  16.  
  17.     @Override
  18.     public RoomDetailVo getDetailById(Long id) {
  19.         RoomDetailVo resultVo = new RoomDetailVo();
  20.         // 获取房间详情和公寓信息
  21.         CompletableFuture<Void> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  22.             RoomInfo roomInfo = this.getById(id);
  23.             BeanUtils.copyProperties(roomInfo, resultVo);
  24.             return roomInfo;
  25.         }, threadPoolExecutor).thenAcceptAsync((roomInfo) -> {
  26.             resultVo.setApartmentInfo(apartmentInfoService.getById(roomInfo.getApartmentId()));
  27.         }, threadPoolExecutor);
  28.         // 获取图片列表
  29.         CompletableFuture<Void> graphVosFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  30.             List<GraphInfo> graphInfos = graphInfoService.lambdaQuery()
  31.                     .eq(GraphInfo::getItemId, id)
  32.                     .eq(GraphInfo::getItemType, ItemType.ROOM)
  33.                     .list();
  34.             List<GraphVo> graphVos = graphInfos.stream().map(item -> {
  35.                 GraphVo graphVo = new GraphVo();
  36.                 BeanUtils.copyProperties(item, graphVo);
  37.                 return graphVo;
  38.             }).collect(Collectors.toList());
  39.             resultVo.setGraphVoList(graphVos);
  40.         }, threadPoolExecutor);
  41.         // 获取属性信息列表
  42.         CompletableFuture<Void> attrValueVosFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  43.             resultVo.setAttrValueVoList(attrValueMapper.getAttrValueVosByRoomId(id));
  44.         }, threadPoolExecutor);
  45.         // 获取配套信息列表
  46.         CompletableFuture<Void> facilityInfoFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  47.             resultVo.setFacilityInfoList(facilityInfoMapper.getFacilityInfos(id));
  48.         }, threadPoolExecutor);
  49.         // 获取标签信息列表
  50.         CompletableFuture<Void> labelInfoFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  51.             resultVo.setLabelInfoList(labelInfoMapper.getLabelInfos(id));
  52.         }, threadPoolExecutor);
  53.         // 获取支付方式列表
  54.         CompletableFuture<Void> paymentTypeFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  55.             resultVo.setPaymentTypeList(paymentTypeMapper.getPaymentTypes(id));
  56.         }, threadPoolExecutor);
  57.         // 获取可选租期列表
  58.         CompletableFuture<Void> leaseTermFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  59.             resultVo.setLeaseTermList(leaseTermMapper.getLeaseTerms(id));
  60.         }, threadPoolExecutor);
  61.         // 等待所有任务全部完成
  62.         try {
  63.             CompletableFuture.allOf(completableFuture,
  64.                     graphVosFuture,
  65.                     attrValueVosFuture,
  66.                     facilityInfoFuture,
  67.                     labelInfoFuture,
  68.                     paymentTypeFuture,
  69.                     leaseTermFuture).get();
  70.         } catch (Exception e) {
  71.             e.printStackTrace();
  72.         }
  73.         return resultVo;
  74.     }
  75. }

四、总结

       CompletableFuture的介绍和相关API

        通过异步编排实现多任务并行的场景的执行优化，手动配置线程池可以让我们根据具体业务，更好的设置线程池的参数。

原文链接：https://blog.csdn.net/Gzz130704/article/details/139354197
posted on 2024-08-27 11:46  sunny123456  阅读(128)  评论(0)  编辑  收藏  举报