阿里巴巴為什么不建議直接使用Async注解？
對(duì)于異步方法調(diào)用，從Spring3開(kāi)始提供了@Async注解，該注解可以被標(biāo)在方法上，以便異步地調(diào)用該方法。調(diào)用者將在調(diào)用時(shí)立即返回，方法的實(shí)際執(zhí)行將提交給Spring TaskExecutor的任務(wù)中，由指定的線程池中的線程執(zhí)行。
在項(xiàng)目應(yīng)用中，@Async調(diào)用線程池，推薦使用自定義線程池的模式。自定義線程池常用方案：重新實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer。
應(yīng)用場(chǎng)景
同步：同步就是整個(gè)處理過(guò)程順序執(zhí)行，當(dāng)各個(gè)過(guò)程都執(zhí)行完畢，并返回結(jié)果。
異步：異步調(diào)用則是只是發(fā)送了調(diào)用的指令，調(diào)用者無(wú)需等待被調(diào)用的方法完全執(zhí)行完畢；而是繼續(xù)執(zhí)行下面的流程。例如， 在某個(gè)調(diào)用中，需要順序調(diào)用 A, B, C三個(gè)過(guò)程方法；如他們都是同步調(diào)用，則需要將他們都順序執(zhí)行完畢之后，方算作過(guò)程執(zhí)行完畢；如B為一個(gè)異步的調(diào)用方法，則在執(zhí)行完A之后，調(diào)用B，并不等待B完成，而是執(zhí)行開(kāi)始調(diào)用C，待C執(zhí)行完畢之后，就意味著這個(gè)過(guò)程執(zhí)行完畢了。在Java中，一般在處理類(lèi)似的場(chǎng)景之時(shí)，都是基于創(chuàng)建獨(dú)立的線程去完成相應(yīng)的異步調(diào)用邏輯，通過(guò)主線程和不同的業(yè)務(wù)子線程之間的執(zhí)行流程，從而在啟動(dòng)獨(dú)立的線程之后，主線程繼續(xù)執(zhí)行而不會(huì)產(chǎn)生停滯等待的情況。
Spring 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的線程池
- SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的線程池，這個(gè)類(lèi)不重用線程，默認(rèn)每次調(diào)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的線程。
- SyncTaskExecutor：這個(gè)類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)異步調(diào)用，只是一個(gè)同步操作。只適用于不需要多線程的地方。
- ConcurrentTaskExecutor：Executor的適配類(lèi)，不推薦使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不滿足要求時(shí)，才用考慮使用這個(gè)類(lèi)。
- SimpleThreadPoolTaskExecutor：是Quartz的SimpleThreadPool的類(lèi)。線程池同時(shí)被quartz和非quartz使用，才需要使用此類(lèi)。
- ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推薦。其實(shí)質(zhì)是對(duì)java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包裝。
異步的方法有
- 最簡(jiǎn)單的異步調(diào)用，返回值為void
- 帶參數(shù)的異步調(diào)用，異步方法可以傳入?yún)?shù)
- 存在返回值，常調(diào)用返回Future
Spring中啟用@Async
@Async應(yīng)用默認(rèn)線程池
Spring應(yīng)用默認(rèn)的線程池，指在@Async注解在使用時(shí)，不指定線程池的名稱(chēng)。查看源碼，@Async的默認(rèn)線程池為SimpleAsyncTaskExecutor。
- 無(wú)返回值調(diào)用
基于@Async無(wú)返回值調(diào)用，直接在使用類(lèi)，使用方法（建議在使用方法）上，加上注解。若需要拋出異常，需手動(dòng)new一個(gè)異常拋出。
- 有返回值Future調(diào)用
- 有返回值CompletableFuture調(diào)用
CompletableFuture 并不使用@Async注解，可達(dá)到調(diào)用系統(tǒng)線程池處理業(yè)務(wù)的功能。
JDK5新增了Future接口，用于描述一個(gè)異步計(jì)算的結(jié)果。雖然 Future 以及相關(guān)使用方法提供了異步執(zhí)行任務(wù)的能力，但是對(duì)于結(jié)果的獲取卻是很不方便，只能通過(guò)阻塞或者輪詢(xún)的方式得到任務(wù)的結(jié)果。阻塞的方式顯然和我們的異步編程的初衷相違背，輪詢(xún)的方式又會(huì)耗費(fèi)無(wú)謂的 CPU 資源，而且也不能及時(shí)地得到計(jì)算結(jié)果。
- CompletionStage代表異步計(jì)算過(guò)程中的某一個(gè)階段，一個(gè)階段完成以后可能會(huì)觸發(fā)另外一個(gè)階段
- 一個(gè)階段的計(jì)算執(zhí)行可以是一個(gè)Function，Consumer或者Runnable。比如：
- stage.thenApply(x -> square(x)).thenAccept(x -> System.out.print(x)).thenRun(() -> System.out.println())
- 一個(gè)階段的執(zhí)行可能是被單個(gè)階段的完成觸發(fā)，也可能是由多個(gè)階段一起觸發(fā)
在Java8中，CompletableFuture 提供了非常強(qiáng)大的Future的擴(kuò)展功能，可以幫助我們簡(jiǎn)化異步編程的復(fù)雜性，并且提供了函數(shù)式編程的能力，可以通過(guò)回調(diào)的方式處理計(jì)算結(jié)果，也提供了轉(zhuǎn)換和組合 CompletableFuture 的方法。
- 它可能代表一個(gè)明確完成的Future，也有可能代表一個(gè)完成階段（ CompletionStage ），它支持在計(jì)算完成以后觸發(fā)一些函數(shù)或執(zhí)行某些動(dòng)作。
- 它實(shí)現(xiàn)了Future和CompletionStage接口
- 默認(rèn)線程池的弊端
在線程池應(yīng)用中，參考阿里巴巴java開(kāi)發(fā)規(guī)范：線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建，不允許使用系統(tǒng)默認(rèn)的線程池，推薦通過(guò)ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式讓開(kāi)發(fā)的工程師更加明確線程池的運(yùn)行規(guī)則，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)。
Executors各個(gè)方法的弊端：
- newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor：主要問(wèn)題是堆積的請(qǐng)求處理隊(duì)列可能會(huì)耗費(fèi)非常大的內(nèi)存，甚至OOM。
- newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool：要問(wèn)題是線程數(shù)最大數(shù)是Integer.MAX_VALUE，可能會(huì)創(chuàng)建數(shù)量非常多的線程，甚至OOM。
@Async默認(rèn)異步配置使用的是SimpleAsyncTaskExecutor，該線程池默認(rèn)來(lái)一個(gè)任務(wù)創(chuàng)建一個(gè)線程，若系統(tǒng)中不斷的創(chuàng)建線程，最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)占用內(nèi)存過(guò)高，引發(fā)OutOfMemoryError錯(cuò)誤。針對(duì)線程創(chuàng)建問(wèn)題，SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流機(jī)制，通過(guò)concurrencyLimit屬性來(lái)控制開(kāi)關(guān)，當(dāng)concurrencyLimit>=0時(shí)開(kāi)啟限流機(jī)制，默認(rèn)關(guān)閉限流機(jī)制即concurrencyLimit=-1，當(dāng)關(guān)閉情況下，會(huì)不斷創(chuàng)建新的線程來(lái)處理任務(wù)。基于默認(rèn)配置，SimpleAsyncTaskExecutor并不是嚴(yán)格意義的線程池，達(dá)不到線程復(fù)用的功能。
@Async應(yīng)用自定義線程池
自定義線程池，可對(duì)系統(tǒng)中線程池更加細(xì)粒度的控制，方便調(diào)整線程池大小配置，線程執(zhí)行異常控制和處理。在設(shè)置系統(tǒng)自定義線程池代替默認(rèn)線程池時(shí)，雖可通過(guò)多種模式設(shè)置，但替換默認(rèn)線程池最終產(chǎn)生的線程池有且只能設(shè)置一個(gè)（不能設(shè)置多個(gè)類(lèi)繼承AsyncConfigurer）自定義線程池有如下模式：
- 重新實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer
- 繼承AsyncConfigurerSupport
- 配置由自定義的TaskExecutor替代內(nèi)置的任務(wù)執(zhí)行器
通過(guò)查看Spring源碼關(guān)于@Async的默認(rèn)調(diào)用規(guī)則，會(huì)優(yōu)先查詢(xún)?cè)创a中實(shí)現(xiàn)AsyncConfigurer這個(gè)接口的類(lèi)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的類(lèi)為AsyncConfigurerSupport。但默認(rèn)配置的線程池和異步處理方法均為空，所以，無(wú)論是繼承或者重新實(shí)現(xiàn)接口，都需指定一個(gè)線程池。且重新實(shí)現(xiàn) public Executor getAsyncExecutor()方法。
- 實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer
- 繼承AsyncConfigurerSupport
- 配置自定義的TaskExecutor
由于AsyncConfigurer的默認(rèn)線程池在源碼中為空，Spring通過(guò)beanFactory.getBean(TaskExecutor.class)先查看是否有線程池，未配置時(shí)，通過(guò)beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class)，又查詢(xún)是否存在默認(rèn)名稱(chēng)為T(mén)askExecutor的線程池。所以可在項(xiàng)目中，定義名稱(chēng)為T(mén)askExecutor的bean生成一個(gè)默認(rèn)線程池。也可不指定線程池的名稱(chēng)，申明一個(gè)線程池，本身底層是基于TaskExecutor.class便可。
比如：
- Executor.class:ThreadPoolExecutorAdapter->ThreadPoolExecutor->AbstractExecutorService->ExecutorService->Executor
這樣的模式，最終底層為Executor.class，在替換默認(rèn)的線程池時(shí)，需設(shè)置默認(rèn)的線程池名稱(chēng)為T(mén)askExecutor
- TaskExecutor.class:ThreadPoolTaskExecutor->SchedulingTaskExecutor->AsyncTaskExecutor->TaskExecutor
這樣的模式，最終底層為T(mén)askExecutor.class，在替換默認(rèn)的線程池時(shí)，可不指定線程池名稱(chēng)。
