Spring Boot中使用@Async实现异步调用，加速任务的执行！ java

什么是“异步调用”？“异步调用”对应的是“同步调用”，同步调用指程序按照定义顺序依次执行，每一行程序都必须等待上一行程序执行完成之后才能执行；异步调用指程序在顺序执行时，不等待异步调用的语句返回结果就执行后面的程序。
同步调用下面通过一个简单示例来直观的理解什么是同步调用：
定义Task类，创建三个处理函数分别模拟三个执行任务的操作，操作消耗时间随机取（10秒内）

@Slf4j @Component public class AsyncTasks {public static Random random = new Random(); public void doTaskOne() throws Exception { log.info("开始做任务一"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }public void doTaskTwo() throws Exception { log.info("开始做任务二"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务二，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }public void doTaskThree() throws Exception { log.info("开始做任务三"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务三，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }}

在单元测试用例中，注入Task对象，并在测试用例中执行doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三个函数。

@Slf4j @SpringBootTest public class Chapter75ApplicationTests {@Autowired private AsyncTasks asyncTasks; @Test public void test() throws Exception { asyncTasks.doTaskOne(); asyncTasks.doTaskTwo(); asyncTasks.doTaskThree(); }}

执行单元测试，可以看到类似如下输出：

2021-09-11 23:19:12.922INFO 92539 --- [main] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 开始做任务一 2021-09-11 23:19:17.788INFO 92539 --- [main] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 完成任务一，耗时：4865毫秒 2021-09-11 23:19:17.788INFO 92539 --- [main] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 开始做任务二 2021-09-11 23:19:24.851INFO 92539 --- [main] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 完成任务二，耗时：7063毫秒 2021-09-11 23:19:24.851INFO 92539 --- [main] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 开始做任务三 2021-09-11 23:19:26.928INFO 92539 --- [main] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 完成任务三，耗时：2076毫秒

任务一、任务二、任务三顺序的执行完了，换言之doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三个函数顺序的执行完成。
异步调用上述的同步调用虽然顺利的执行完了三个任务，但是可以看到执行时间比较长，若这三个任务本身之间不存在依赖关系，可以并发执行的话，同步调用在执行效率方面就比较差，可以考虑通过异步调用的方式来并发执行。
在Spring Boot中，我们只需要通过使用@Async注解就能简单的将原来的同步函数变为异步函数，Task类改在为如下模式：

@Slf4j @Component public class AsyncTasks {public static Random random = new Random(); @Async public void doTaskOne() throws Exception { log.info("开始做任务一"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }@Async public void doTaskTwo() throws Exception { log.info("开始做任务二"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务二，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }@Async public void doTaskThree() throws Exception { log.info("开始做任务三"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务三，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }}

为了让@Async注解能够生效，还需要在Spring Boot的主程序中配置@EnableAsync，如下所示：

@EnableAsync @SpringBootApplication public class Chapter75Application {public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Chapter75Application.class, args); }}

此时可以反复执行单元测试，您可能会遇到各种不同的结果，比如：

没有任何任务相关的输出
有部分任务相关的输出
乱序的任务相关的输出
原因是目前doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree三个函数的时候已经是异步执行了。主程序在异步调用之后，主程序并不会理会这三个函数是否执行完成了，由于没有其他需要执行的内容，所以程序就自动结束了，导致了不完整或是没有输出任务相关内容的情况。

注：@Async所修饰的函数不要定义为static类型，这样异步调用不会生效
异步回调为了让doTaskOne、doTaskTwo、doTaskThree能正常结束，假设我们需要统计一下三个任务并发执行共耗时多少，这就需要等到上述三个函数都完成调动之后记录时间，并计算结果。
那么我们如何判断上述三个异步调用是否已经执行完成呢？我们需要使用CompletableFuture来返回异步调用的结果，就像如下方式改造doTaskOne函数：

@Async public CompletableFuture doTaskOne() throws Exception { log.info("开始做任务一"); long start = System.currentTimeMillis(); Thread.sleep(random.nextInt(10000)); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("完成任务一，耗时：" + (end - start) + "毫秒"); return CompletableFuture.completedFuture("任务一完成"); }

按照如上方式改造一下其他两个异步函数之后，下面我们改造一下测试用例，让测试在等待完成三个异步调用之后来做一些其他事情。

@Test public void test() throws Exception { long start = System.currentTimeMillis(); CompletableFuture task1 = asyncTasks.doTaskOne(); CompletableFuture task2 = asyncTasks.doTaskTwo(); CompletableFuture task3 = asyncTasks.doTaskThree(); CompletableFuture.allOf(task1, task2, task3).join(); long end = System.currentTimeMillis(); log.info("任务全部完成，总耗时：" + (end - start) + "毫秒"); }

看看我们做了哪些改变：

在测试用例一开始记录开始时间
在调用三个异步函数的时候，返回CompletableFuture类型的结果对象
通过CompletableFuture.allOf(task1, task2, task3).join()实现三个异步任务都结束之前的阻塞效果
三个任务都完成之后，根据结束时间 - 开始时间，计算出三个任务并发执行的总耗时。

执行一下上述的单元测试，可以看到如下结果：

2021-09-11 23:33:38.842INFO 95891 --- [task-3] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 开始做任务三 2021-09-11 23:33:38.842INFO 95891 --- [task-2] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 开始做任务二 2021-09-11 23:33:38.842INFO 95891 --- [task-1] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 开始做任务一 2021-09-11 23:33:45.155INFO 95891 --- [task-2] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 完成任务二，耗时：6312毫秒 2021-09-11 23:33:47.308INFO 95891 --- [task-3] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 完成任务三，耗时：8465毫秒 2021-09-11 23:33:47.403INFO 95891 --- [task-1] com.didispace.chapter75.AsyncTasks: 完成任务一，耗时：8560毫秒 2021-09-11 23:33:47.404INFO 95891 --- [main] c.d.chapter75.Chapter75ApplicationTests: 任务全部完成，总耗时：8590毫秒

可以看到，通过异步调用，让任务一、二、三并发执行，有效的减少了程序的总运行时间。本系列教程《Spring Boot 2.x基础教程》点击直达！，欢迎收藏与转发！如果学习过程中如遇困难？可以加入我们的 Spring技术交流群，参与交流与讨论，更好的学习与进步！
代码示例本文的完整工程可以查看下面仓库中2.x目录下的chapter7-5工程：