一篇文章看懂@Scheduled定時器/@Async/CompletableFuture

@Scheduled注解解析：

1.cron：最重要的一個參數(shù)

cron表達(dá)式[秒] [分] [小時] [日] [月] [周] [年]（[年]可省略）
簡單了解一下，網(wǎng)上有現(xiàn)成的工具

示例：
每隔5秒執(zhí)行一次：*/5 * * * * ?
每隔1分鐘執(zhí)行一次：0 */1 * * * ?
每天23點(diǎn)執(zhí)行一次：0 0 23 * * ?

cron表達(dá)式使用占位符
另外，cron屬性接收的cron表達(dá)式支持占位符。eg：
配置文件：

time:cron: */5 * * * * *interval: 5 可通過${}來獲取@Scheduled(cron="${time.cron}")void testPlaceholder1() {System.out.println("Execute at " + System.currentTimeMillis());}@Scheduled(cron="*/${time.interval} * * * * *")void testPlaceholder2() {System.out.println("Execute at " + System.currentTimeMillis());}

2.zone

時區(qū)，cron表達(dá)式會基于該時區(qū)解析。通常默認(rèn)為空字符串，也就是獲取服務(wù)器所在地的時區(qū)。

3、fixDelay和fixDelayString

fixDelay 上一次執(zhí)行完畢時間點(diǎn)之后多長時間再執(zhí)行
fixDelayString與fixDelay意義一樣，不過是字符串的，并且支持占位符。

4、fixRate和fixRateString

fixRate：上一次開始執(zhí)行時間點(diǎn)之后多長時間再執(zhí)行
fixRateString與fixRate意義一樣，不過是字符串的，并且支持占位符；

5、initialDelay和initialDelayString

initialDelay：第一次延遲多長時間后再執(zhí)行；
initialDelayString與initialDelay意義一樣，不過是字符串的，并且支持占位符；

6、使用與避坑

配置方法一：項(xiàng)目啟動的時候第一次不會執(zhí)行定時任務(wù)，等到第五秒的時候才會執(zhí)行；

配置方法二：項(xiàng)目已啟動就開始執(zhí)行定時任務(wù)

7、定時器默認(rèn)為單線程，所以如果項(xiàng)目中使用多個定時器要配置線程池 ，通過實(shí)現(xiàn)SchedulingConfigurer接口來打到多線程運(yùn)行定時器的目的

自定義工廠：

8、Spring中@Async用法總結(jié)

調(diào)用者將在調(diào)用時立即返回，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。

1. 何為異步調(diào)用？

在解釋異步調(diào)用之前，我們先來看同步調(diào)用的定義；同步就是整個處理過程順序執(zhí)行，當(dāng)各個過程都執(zhí)行完畢，并返回結(jié)果。 異步調(diào)用則是只是發(fā)送了調(diào)用的指令，調(diào)用者無需等待被調(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。

2. 常規(guī)的異步調(diào)用處理方式

在Java中，一般在處理類似的場景之時，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，通過主線程和不同的線程之間的執(zhí)行流程，從而在啟動獨(dú)立的線程之后，主線程繼續(xù)執(zhí)行而不會產(chǎn)生停滯等待的情況

3. @Async介紹

在Spring中，基于@Async標(biāo)注的方法，稱之為異步方法；這些方法將在執(zhí)行的時候，將會在獨(dú)立的線程中被執(zhí)行，調(diào)用者無需等待它的完成，即可繼續(xù)其他的操作。

4. 基于@Async無返回值調(diào)用的異常處理，

配置AsyncUncaughtExceptionHandler，通過AsyncConfigurer自定義線程池，以及異常處理；

@Configuration @EnableAsync public class SpringAsyncConfiguration implements AsyncConfigurer {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@Bean@Overridepublic Executor getAsyncExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();executor.setCorePoolSize(8);executor.setMaxPoolSize(16);executor.setQueueCapacity(64);executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());executor.setThreadNamePrefix("SpringAsyncThread-");return executor;}@Overridepublic AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {return new SpringAsyncExceptionHandler();}class SpringAsyncExceptionHandler implements AsyncUncaughtExceptionHandler {@Overridepublic void handleUncaughtException(Throwable throwable, Method method, Object... obj) {logger.error("Exception occurs in async method", throwable.getMessage());}}}

5.基于@Async返回值的調(diào)用的異常處理：

如果異步方法有返回值，那就應(yīng)當(dāng)返回AsyncResult類的對象，以便在調(diào)用處捕獲異常。因?yàn)锳syncResult是Future接口的子類，所以也可以通過future.get()獲取返回值的時候捕獲ExcecutionException。
異步方法：

@Service public class AsyncService {@Asyncpublic AsyncResult<String> asyncMethodWithResult() {// do something（可能發(fā)生異常）return new AsyncResult("hello");} } 測試調(diào)用： public class Test {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredAsyncService asyncService;public void test() {try {Future future = asyncService.asyncMethodWithResult();future.get();} catch (ExecutionException e) {logger.error("exception occurs", e);} catch (InterruptedException e) {logger.error("exception occurs", e);}}}

6、@Async調(diào)用中的事務(wù)處理機(jī)制

在@Async標(biāo)注的方法，同時也加上了@Transactional的時候；在其調(diào)用數(shù)據(jù)庫操作之時，將無法產(chǎn)生事務(wù)管理的控制，原因就在于其是基于異步處理的操作。可以將需要事務(wù)管理操作的方法放置到異步方法內(nèi)部，在內(nèi)部被調(diào)用的方法上添加@Transactional.

7、Spring 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的線程池

SimpleAsyncTaskExecutor：不是真的線程池，這個類不重用線程，因?yàn)槟J(rèn)每次調(diào)用都會創(chuàng)建一個新的線程。

SyncTaskExecutor：這個類沒有實(shí)現(xiàn)異步調(diào)用，只是一個同步操作。只適用于不需要多線程的地方。

ConcurrentTaskExecutor：Executor的適配類，不推薦使用。如果ThreadPoolTaskExecutor不滿足要求時，才用考慮使用這個類。

SimpleThreadPoolTaskExecutor：是Quartz的SimpleThreadPool的類。線程池同時被quartz和非quartz使用，才需要使用此類。

ThreadPoolTaskExecutor ：最常使用，推薦。 其實(shí)質(zhì)是對java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的包裝。

8、 @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，不指定線程池的名稱。查看源碼，@Async的默認(rèn)線程池為SimpleAsyncTaskExecutor。

9、有返回值CompletableFuture調(diào)用

A、JDK5新增了Future接口，用于描述一個異步計(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，但是對于結(jié)果的獲取卻是很不方便，只能通過阻塞或者輪詢的方式得到任務(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，輪詢的方式又會耗費(fèi)無謂的 CPU 資源，而且也不能及時地得到計(jì)算結(jié)果。
B、CompletionStage代表異步計(jì)算過程中的某一個階段，一個階段完成以后可能會觸發(fā)另外一個階段
C、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。

10、默認(rèn)線程池的弊端

在線程池應(yīng)用中，參考阿里巴巴java開發(fā)規(guī)范：線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建，也不允許使用系統(tǒng)默認(rèn)的線程池，推薦通過ThreadPoolExecutor的方式，這樣的處理方式讓開發(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。Executors各個方法的弊端：
A、newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor：主要問題是堆積的請求處理隊(duì)列可能會耗費(fèi)非常大的內(nèi)存，甚至OOM。
B、newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool：要問題是線程數(shù)最大數(shù)是Integer.MAX_VALUE，可能會創(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)來一個任務(wù)創(chuàng)建一個線程，若系統(tǒng)中不斷的創(chuàng)建線程，最終會導(dǎo)致系統(tǒng)占用內(nèi)存過高，引發(fā)OutOfMemoryError錯誤。針對線程創(chuàng)建問題，SimpleAsyncTaskExecutor提供了限流機(jī)制，通過concurrencyLimit屬性來控制開關(guān)，當(dāng)concurrencyLimit>=0時開啟限流機(jī)制，默認(rèn)關(guān)閉限流機(jī)制即concurrencyLimit=-1，當(dāng)關(guān)閉情況下，會不斷創(chuàng)建新的線程來處理任務(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。

11、@Async應(yīng)用自定義線程池

自定義線程池，可對系統(tǒng)中線程池更加細(xì)粒度的控制，方便調(diào)整線程池大小，同時也易于線程執(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，雖可通過多種模式設(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（不能設(shè)置多個類實(shí)現(xiàn)AsyncConfigurer）。自定義線程池有如下模式：
a、重新實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer
b、繼承AsyncConfigurerSupport
c、配置由自定義的TaskExecutor替代內(nèi)置的任務(wù)執(zhí)行器
通過查看Spring源碼關(guān)于@Async的默認(rèn)調(diào)用規(guī)則，會優(yōu)先查詢源碼中實(shí)現(xiàn)AsyncConfigurer這個接口的類，實(shí)現(xiàn)這個接口的類為AsyncConfigurerSupport。但默認(rèn)配置的線程池和異步處理方法均為空，所以，無論是繼承或者重新實(shí)現(xiàn)接口，都需指定一個線程池。且重新實(shí)現(xiàn) public Executor getAsyncExecutor()方法。

A、 實(shí)現(xiàn)接口AsyncConfigurer @Configuration public class AsyncConfiguration implements AsyncConfigurer {@Bean("kingAsyncExecutor")public ThreadPoolTaskExecutor executor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();int corePoolSize = 10;executor.setCorePoolSize(corePoolSize);int maxPoolSize = 50;executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);int queueCapacity = 10;executor.setQueueCapacity(queueCapacity);executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());String threadNamePrefix = "kingDeeAsyncExecutor-";executor.setThreadNamePrefix(threadNamePrefix);executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);// 使用自定義的跨線程的請求級別線程工廠類RequestContextThreadFactory threadFactory = RequestContextThreadFactory.getDefault();executor.setThreadFactory(threadFactory);int awaitTerminationSeconds = 5;executor.setAwaitTerminationSeconds(awaitTerminationSeconds);executor.initialize();return executor;}@Overridepublic Executor getAsyncExecutor() {return executor();}@Overridepublic AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {return (ex, method, params) -> ErrorLogger.getInstance().log(String.format("執(zhí)行異步任務(wù)'%s'", method), ex);} } B、繼承AsyncConfigurerSupport @Configuration @EnableAsync class SpringAsyncConfigurer extends AsyncConfigurerSupport { @Bean public ThreadPoolTaskExecutor asyncExecutor() { ThreadPoolTaskExecutor threadPool = new ThreadPoolTaskExecutor(); threadPool.setCorePoolSize(3); threadPool.setMaxPoolSize(3); threadPool.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true); threadPool.setAwaitTerminationSeconds(60 * 15); return threadPool; } @Override public Executor getAsyncExecutor() { return asyncExecutor; } @Override public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {return (ex, method, params) -> ErrorLogger.getInstance().log(String.format("執(zhí)行異步任務(wù)'%s'", method), ex); } }

12、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beanFactory.getBean(TaskExecutor.class)先查看是否有線程池，未配置時，通過beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class)，又查詢是否存在默認(rèn)名稱為TaskExecutor的線程池。所以可在項(xiàng)目中，定義名稱為TaskExecutor的bean生成一個默認(rèn)線程池。也可不指定線程池的名稱，申明一個線程池，本身底層是基于TaskExecutor.class便可。

@EnableAsync@Configurationpublic class TaskPoolConfig {@Bean(name = AsyncExecutionAspectSupport.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME)public Executor taskExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();//核心線程池大小executor.setCorePoolSize(10);//最大線程數(shù)executor.setMaxPoolSize(20);//隊(duì)列容量executor.setQueueCapacity(200);//活躍時間executor.setKeepAliveSeconds(60);//線程名字前綴executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());return executor;} @Bean(name = "new_task")public Executor taskExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();//核心線程池大小executor.setCorePoolSize(10);//最大線程數(shù)executor.setMaxPoolSize(20);//隊(duì)列容量executor.setQueueCapacity(200);//活躍時間executor.setKeepAliveSeconds(60);//線程名字前綴executor.setThreadNamePrefix("taskExecutor-");executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());return executor;}} ##### 13、 創(chuàng)建CompletableFuture對象 CompletableFuture提供了四個靜態(tài)方法用來創(chuàng)建CompletableFuture對象： public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable) public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor) public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier) public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)Asynsc表示異步,而supplyAsync與runAsync不同在與前者異步返回一個結(jié)果,后者是void.第二個函數(shù)第二個參數(shù)表示是用我們自己創(chuàng)建的線程池,否則采用默認(rèn)的ForkJoinPool.commonPool()作為它的線程池.其中Supplier是一個函數(shù)式接口,代表是一個生成者的意思,傳入0個參數(shù),返回一個結(jié)果. CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{return "hello world";}); System.out.println(future.get()); //阻塞的獲取結(jié)果 ''helllo world"

多個線程池
@Async注解，使用系統(tǒng)默認(rèn)或者自定義的線程池（代替默認(rèn)線程池）。可在項(xiàng)目中設(shè)置多個線程池，在異步調(diào)用時，指明需要調(diào)用的線程池名稱，如@Async(“new_task”)。
參考博客：https://www.cnblogs.com/wlandwl/p/async.html
Spring使用@Async注解

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的一篇文章看懂@Scheduled定时器/@Async/CompletableFuture的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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