异步任务和定时任务
异步任务和定时任务
异步任务(AOP)
在开发系统的过程中，通常会考虑到系统的性能问题，提升系统性能的一个重要思想就是“串行”改“并行”。说起“并行”自然离不开“异步”。
使用方式(共两步)
第一步: 在springboot主 启动类中假如一个@EnableAsync注解用于开启异步任务, 如下
@EnableAsync // 开启异步任务
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
第二步: 然后在需要异步操作的方法上加@Async注解,
如果此注解应用于类上, 即表明这个类中的所有方法在执行时都会异步执行
当在执行用此注解描述的方法的时候, 会开辟一个新的线程来执行这个方法
如下Service层代码
@Service
@Async
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Resource
private UserDao userDao;
// 假设保存操作需要5秒钟时间才能完成
@Override
public void update1() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
userDao.updateUser(new User());
}
}
我们在controller中进行调用
@Controller
public class UserController {
@Resource
private UserService userService;
@RequestMapping("/update")
@ResponseBody
public String update () {
userService.update1();
return "success";
}
}
当我们访问/update的url时, 页面会瞬间显示success
如果说service中没有@Async注解, 即没有开启异步任务, 则需要等待5秒后, 页面才能显示success
当然, 我们在实际开发中, 不可能没有保存成功就提示成功, 这是只是为了演示
实际应用场景
例如在我们记录用户的操作日志的时候, 不可能等日志记录完成再实现正常的业务, 所以可以把机制的记录改为异步操作即可
获取异步任务结果
假如需要获取业务层异步方法的执行结果，可参考如下代码设计进行实现：
@Override
@Async
public Future<Integer> update1() {
System.out.println("更新中...");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int row = userDao.updateUser(new User());
return new AsyncResult<Integer>(row); // 使用AsyncResult封装数据
}
其中，AsyncResult对象可以对异步方法的执行结果进行封装，假如外界需要异步方法结果时，可以通过Future对象的get方法获取结果。
原理及配置
对于@Async注解默认会基于ThreadPoolTaskExecutor对象获取工作线程，然后调用由@Async描述的方法，让方法运行于一个工作线程，以实现异步操作。但是假如系统中的默认拒绝处理策略,任务执行过程的异常处理不能满足我们自身业务需求的话,我可以对异步线程池进行自定义.(SpringBoot中默认的异步配置可以参考自动配置对象TaskExecutionAutoConfiguration).
spring:
task:
execution:
pool:
core-size: 10 #核心线程数，当池中线程数没达到core-size时，每来一个请求都创建一个新的线程
queue-capacity: 256 #队列容量，当核心线程都在忙，再来新的任务，会将任务放到队列
max-size: 128 #当核心线程都在忙，队列也满了，再来新的任务，此时会创建新的线程，直到达到maxSize
keep-alive: 60s #(加s为秒, 不加为毫秒)当任务高峰过后，有些线程会空闲下来，这空闲现线程达到一定的时间会被释放。
allow-core-thread-timeout: false # 是否允许核心线程超时
thread-name-prefix: service-task- # 线程名称前缀
对于spring框架中线程池配置参数的涵义，可以参考ThreadPoolExecutor对象中的解释。
定时任务
项目开发中经常需要执行一些定时任务，比如需要在每天凌晨的时候，分析一次前一天的日志信息，Spring为我们提供了异步执行任务调度的方式，提供了两个接口。
TaskExecutor接口TaskScheduler接口
两个注解：
@EnableScheduling开启定时任务@Scheduled添加定时任务, 参数为cron表达式
cron表达式：
在线生成cron表达式: http://www.bejson.com/othertools/cron/
| 字段 | 允许值 | 允许的特殊字符 |
|---|---|---|
| 秒 | 0~59 | , - * / |
| 分 | 0~59 | , - * / |
| 小时 | 0~23 | , - * / |
| 日期 | 1~31 | , - * ? / L W C |
| 月份 | 1~12 | , - * / |
| 星期 | 1~7或SUN-SAT（1=SUN） | , - * ? / L W C |
| 年(可选) | 1970~2099 | , - * / |
特殊字符:
| 特殊字符 | 含义 |
|---|---|
, (逗号) |
枚举 |
-(减号) |
区间 |
*(星号) |
任意 |
/(左斜杠) |
步长 |
?(问好) |
日/星期冲突匹配 |
L(大写L) |
最后 |
W(大写W) |
工作日 |
C(大写C) |
和calendar联系后计算过的值 |
#(井号) |
星期, 4#2, 第二个星期三 |
定时任务案例
例如, 我们需要每5秒记录一下日志
@Service // 1. 注入bean
@EnableScheduling // 2.开启定时任务
public class LogServiceImpl {
//3.添加定时任务
//秒 分 时 日 月 周几
@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
//或直接指定时间间隔，例如：5秒
//@Scheduled(fixedRate=5000) // 我们也可以使用这种方式(单位: 毫秒)
private void configureTasks() {
// 输入日志
System.err.println("执行静态定时任务时间: " + LocalDateTime.now());
}
}
注意, 定时任务的类必须交给spring管理
扩展: 自定义异步池(异步任务)
为了让Spring中的异步池更好的服务于我们的业务,同时也尽量避免OOM，可以自定义线程池优化设计如下：关键代码如下：
package com.cy.pj.common.config
@Slf4j
@Setter
@Configuration
@ConfigurationProperties("async-thread-pool")
public class SpringAsyncConfig implements AsyncConfigurer{
/**核心线程数*/
private int corePoolSize=20;
/**最大线程数*/
private int maximumPoolSize=1000;
/**线程空闲时间*/
private int keepAliveTime=30;
/**阻塞队列容量*/
private int queueCapacity=200;
/**构建线程工厂*/
private ThreadFactory threadFactory=new ThreadFactory() {
//CAS算法
private AtomicInteger at = new AtomicInteger(1000);
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
return new Thread(r,
"db-async-thread-"+at.getAndIncrement());
}
};
@Override
public Executor getAsyncExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
executor.setMaxPoolSize(maximumPoolSize);
executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveTime);
executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
executor.setRejectedExecutionHandler((Runnable r,
ThreadPoolExecutor exe) -> {
log.warn("当前任务线程池队列已满.");
});
executor.initialize();
return executor;
}
@Override
public AsyncUncaughtExceptionHandler
getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
return new AsyncUncaughtExceptionHandler() {
@Override
public void handleUncaughtException(
Throwable ex ,
Method method ,
Object... params) {
log.error("线程池执行任务发生未知异常.", ex);
}
};
}
}
其中:@ConfigurationProperties("async-thread-pool")的含义是读取application.yml配置文件中以"async-thread-pool"名为前缀的配置信息,并通过所描述类的set方法赋值给对应的属性,在application.yml中连接器池的关键配置如下:
async-thread-pool:
corePoolSize: 20
maxPoolSize: 1000
keepAliveSeconds: 30
queueCapacity: 1000
后续在业务类中,假如我们使用@Async注解描述业务方法，默认会使用ThreadPoolTaskExecutor池对象中的线程执行异步任务。
