Spring Boot 异步任务

在 Spring 3.0 开始提供了对异步任务的支持，我们可以使用 @Async 注解来创建一个异步任务，这些被 @Async 注解修饰的方法会在独立的线程中执行。调用者无需等待异步任务执行完毕，可以继续执行其他任务。

@Async 的原理是基于 AOP，当一个被 @Async 注解修饰的方法被调用时，Spring 会为该方法创建一个代理对象，该代理对象会将方法的调用转发给一个 TaskExecutor，TaskExecutor 会在后台线程中执行该方法。

SpringBoot 开启异步任务

首先，我们需要编写自己的线程池，避免 Spring 自身不断创建线程池导致线程泄漏。Spring调用异步方法的默认的线程池 SimpleAsyncTaskExecutor 却并不是真正意义上的线程池，它会为每一个任务都创建一个线程，这样当我们一次性有很多的任务来时，就会创建大量的线程，可能造成OOM.

自定义线程池的方法有两种：

• 通过 application.properties 配置文件配置线程池

# 线程池配置
spring.task.execution.pool.core-size=5  # 核心线程数，初始化准备就绪的线程数
spring.task.execution.pool.max-size=10  # 最大线程数，只有在队列满了的情况下才会创建超过核心线程数的线程
spring.task.execution.pool.queue-capacity=1000  # 线程所使用的缓冲队列
spring.task.execution.pool.keep-alive=60  # 空闲线程存活时间

• 通过配置类配置线程池

@Configuration
@EnableAsync
public class ThreadPoolTaskConfig {
    @Bean("MyPoolTaskExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        //线程池创建的核心线程数，线程池维护线程的最少数量，即使没有任务需要执行，也会一直存活
        executor.setCorePoolSize(8);
        //如果设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭
        //executor.setAllowCoreThreadTimeOut(true);
        //阻塞队列 当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行
        executor.setQueueCapacity(124);
        //最大线程池数量，当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任
        //任务队列已满时, 且当线程数=maxPoolSize，，线程池会拒绝处理任务而抛出异常
        executor.setMaxPoolSize(64);
        //当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
        //允许线程空闲时间30秒，当maxPoolSize的线程在空闲时间到达的时候销毁
        //如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0
        executor.setKeepAliveSeconds(30);
        //spring 提供的 ThreadPoolTaskExecutor 线程池，是有setThreadNamePrefix() 方法的。
        //jdk 提供的ThreadPoolExecutor 线程池是没有 setThreadNamePrefix() 方法的
        executor.setThreadNamePrefix("自定义线程池");
        // rejection-policy：拒绝策略：当线程数已经达到maxSize的时候，如何处理新任务
        // CallerRunsPolicy()：交由调用方线程运行，比如 main 线程；如果添加到线程池失败，那么主线程会自己去执行该任务，不会等待线程池中的线程去执行
        // AbortPolicy()：该策略是线程池的默认策略，如果线程池队列满了丢掉这个任务并且抛出RejectedExecutionException异常。
        // DiscardPolicy()：如果线程池队列满了，会直接丢掉这个任务并且不会有任何异常
        // DiscardOldestPolicy()：丢弃队列中最老的任务，队列满了，会将最早进入队列的任务删掉腾出空间，再尝试加入队列
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

其中 ThreadPoolTaskExecutor 是 Spring 提供的线程池实现类，我们可以通过配置它的属性来配置线程池。

上述代码中，我们设置了核心线程数为 5，最大线程数为 10，队列容量为 1000，线程存活时间为 60 秒，线程名称前缀为 async-service-，拒绝策略为 CallerRunsPolicy。当 200 个任务同时到达时，首先会占用 5 个核心线程，然后会将剩余的任务放入队列中，当队列满了之后，根据最大线程数创建新的线程，当线程数达到最大线程数时，会执行拒绝策略。

使用 @Async 注解开启异步任务，代码如下：

@Service
public class AsyncService {
    @Async
    public void asyncMethod() {
        System.out.println("任务开始");
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("任务结束");
    }
}

被 @Async 注解修饰的方法的返回值必须是 void 或者 Future，如果返回值是 Future，则可以通过 Future.get() 方法获取返回值。

@Service
public class AsyncService {
    @Async("asyncServiceExecutor")  // 指定线程池，不指定则使用默认线程池
    public Future<String> asyncMethod() {
        System.out.println("任务开始");
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("任务结束");
        return new AsyncResult<>("任务结束");
    }
}

注意事项：以下几种情况下 @Async 注解不会生效

• 异步方法使用 static 修饰。

• 异步方法不能与同步方法在同一个类中，@Async 需要在不同类使用才会产生异步效果，方法一定要从另一个类中调用，也就是从类的外部调用，类的内部调用是无效的，如果需要从类的内部调用，需要先获取其代理类。

• 在异步方法上标注 @Transactional 是没用的。 在 Async 方法调用的方法上标注@Transactional有效。（例如： 方法 A，使用了@Async/@Transactional 来标注，但是无法产生事务控制的目的。方法 B，使用了@Async 来标注， B 中调用了 C、D，C/D 分别使用@Transactional 做了标注，则可实现事务控制的目的。）

• 异步类没有被 Spring 管理。因为@Transactional和@Async注解的实现都是基于 Spring 的 AOP，而 AOP 的实现是基于动态代理模式实现的。那么注解失效的原因就很明显了，有可能因为调用方法的是对象本身而不是代理对象，因为没有经过 Spring 容器管理。