开启异步编程，提高代码执行效率！——@EnableAsync全解析

2023-09-01 09:38:14

异步编程：释放并行潜力的强大引擎

在快节奏的数字世界中，应用程序需要以无与伦比的速度和效率运行。传统的单线程编程模式已无法满足现代应用的复杂需求，因此，异步编程应运而生。

什么是异步编程？

异步编程是一种编程范式，它允许程序在不等待任务执行完成的情况下继续执行其他任务。这种非阻塞式执行方式显著提高了程序的并发性能，使应用程序能够同时处理多个任务，从而充分利用系统的资源。

@EnableAsync：开启异步编程的闸门

在Spring Boot中，@EnableAsync注解是解锁异步编程强大功能的关键。这个注解通过创建线程池和提供异步任务执行环境，为异步编程奠定了基础。只需在应用程序的主类上添加@EnableAsync注解，即可开启异步编程之旅：

@SpringBootApplication
@EnableAsync
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class, args);
    }
}

异步任务执行：释放程序的翅膀

要让任务异步执行，只需使用Async注解标记需要异步执行的方法。Async注解可用于任何方法，包括控制器方法和服务方法：

@Async
public void asyncMethod() {
    // 异步执行的任务代码
}

当一个异步方法被调用时，Spring Boot会将其委托给线程池中的一个线程执行，同时应用程序继续执行其他任务，无须等待异步任务完成。

@EnableAsync的进阶用法：灵活掌控异步

自定义线程池：

默认情况下，Spring Boot会创建一个默认的线程池。但是，您可以根据需要自定义线程池，设置核心池大小、最大池大小、队列容量等参数：

@SpringBootApplication
public class App {

    @Bean
    public ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5);
        executor.setMaxPoolSize(10);
        executor.setQueueCapacity(100);
        executor.initialize();
        return executor;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class, args);
    }
}

任务超时控制：

为了防止异步任务长时间执行而导致程序阻塞，可以设置任务超时时间。Spring Boot提供了TaskTimeoutException异常来处理超时的任务。

异步结果处理：

对于异步任务执行的结果，可以使用CompletableFuture对象进行处理。CompletableFuture提供了丰富的API来处理异步任务的结果，例如get()、join()、thenAccept()等。

源码解析：@EnableAsync背后的秘密

@EnableAsync注解的实现位于Spring Boot的源代码中。该注解通过@Import注解引入了AsyncConfiguration类，该类负责创建线程池并注册异步任务执行器：

@Configuration
@Import(AsyncConfigurationSelector.class)
public class EnableAsync {
}

AsyncConfigurationSelector类是一个Spring Bean选择器，它会根据应用程序的配置自动选择合适的AsyncConfiguration类：

public class AsyncConfigurationSelector implements BeanFactoryPostProcessor {

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
        // 根据应用程序的配置自动选择合适的AsyncConfiguration类
        Class<? extends AsyncConfiguration> configClass = getAsyncConfigurationClass(beanFactory);
        beanFactory.registerSingleton("asyncConfiguration", configClass);
    }

}

默认情况下，Spring Boot会选择SimpleAsyncConfiguration类作为AsyncConfiguration类。SimpleAsyncConfiguration类负责创建默认的线程池：

@Configuration
public class SimpleAsyncConfiguration implements AsyncConfiguration {

    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        return createDefaultAsyncExecutor();
    }

    private Executor createDefaultAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(2);
        executor.setMaxPoolSize(5);
        executor.setQueueCapacity(50);
        executor.initialize();
        return executor;
    }

}