面试官问：Java异步调用的几种方式，如何解答好？

水深无声 2023-09-28 11:39 7阅读 0赞

> 日常开发中，会经常遇到说，前台调服务，然后触发一个比较耗时的异步服务，且不用等异步任务的处理结果就对原服务进行返回。这里就涉及的Java异步调用的一个知识。下面本文尝试将Java异步调用的多种方式进行归纳。

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## 一、通过创建新线程\# ##

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首先的我们得认识到，异步调用的本质，其实是通过开启一个新的线程来执行。如以下例子：

public static void main(String[] args) throws Exception{
    
        System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
    
        new Thread(() -> {
            System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
            try{
                Thread.sleep(5000);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
        }).start();
    
        Thread.sleep(2000);
    
        System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
        
    }

数据结果如下所示，我们知道，System.currentTimeMillis()时间单位为ms。

主线程 =====> 开始 =====> 1627893837146
    异步线程 =====> 开始 =====> 1627893837200
    主线程 =====> 结束 =====> 1627893839205
    异步线程 =====> 结束 =====> 1627893842212

我们通过线程休眠来达成主线程执行时间2秒左右，异步线程执行5秒左右的效果。通过打印出来的时间戳倒数第四位（秒位）我们可以看出，两个的线程执行总时间为5秒左右，符合异步执行的特征

> 以上是采用Runable实现多线程创建方式的lambda写法，关于的lambda知识，可参考Java Lambda 表达式；而关于多线程的多种实现方式，Java多线程事务管理一文有提及，可移步查看

## 二、通过线程池\# ##

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因为异步任务的实现本质的由新线程来执行任务，所以通过线程池的也可以实现异步执行。写法同我们利用线程池开启多线程一样。但由于我们的目的不是执行多线程，而是异步执行任务，所以一般需要另外一个线程就够了。

因此区别于执行多线程任务的我们常用的newFixedThreadPool，在执行异步任务时，我们用newSingleThreadExecutor 来创建一个单个线程的线程池。

public static void main(String[] args) throws Exception{
    
        System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
    
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        executorService.submit(()->{
            System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
            try{
                Thread.sleep(5000);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
        });
        executorService.shutdown(); // 回收线程池
    
        Thread.sleep(2000);
    
        System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
        
    }

执行结果如下：

主线程 =====> 开始 =====> 1627895467578
    异步线程 =====> 开始 =====> 1627895467635
    主线程 =====> 结束 =====> 1627895469644
    异步线程 =====> 结束 =====> 1627895472649

可以看到，结果跟第一种结果是基本一致的。

> 温馨提示：不要忘记线程池的回收

## 三、通过@Async注解\# ##

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我们都知道，SpringBoot项目有一个的很重要的特点就是的注解化。如果你的项目是SpringBoot，那就又多了一种选择——@Async注解。

使用起来也非常简单，将要异步执行的代码封装成一个方法，然后用@Async注解该方法，然后在主方法中直接调用就行。

@Test
    public void mainThread() throws Exception{
    
        System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
        collectionBill.asyncThread();
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
    
        Thread.sleep(4000); // 用于防止jvm停止，导致异步线程中断
    }

@Async
    public void asyncThread(){
        System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
        try{
            Thread.sleep(5000);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
    }

执行结果如下：

主线程 =====> 开始 =====> 1627897539948
    异步线程 =====> 开始 =====> 1627897539956
    主线程 =====> 结束 =====> 1627897541965
    异步线程 =====> 结束 =====> 1627897544966

> 有以下两点需要注意：
> 
> 类似@Tranctional注解，@Async注解的方法与调用方法不能在同一个类中，否则不生效JUnit框架的设计不考虑多线程场景，所以主线程退出后，子线程也会跟着立即退出，所以可以在后面加多线程休眠时间来观察异步线程的执行情况

## 四、通过CompletableFuture\# ##

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CompletableFuture是JDK1.8的新特性，是对Future的扩展。CompletableFuture实现了CompletionStage接口和Future接口，增加了异步回调、流式处理、多个Future组合处理的能力。

实现代码如下：

public static void main(String[] args) throws Exception{
    
        System.out.println("主线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
    
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        CompletableFuture.runAsync(() ->{
            System.out.println("异步线程 =====> 开始 =====> " + System.currentTimeMillis());
            try{
                Thread.sleep(5000);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("异步线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
        },executorService);
        executorService.shutdown(); // 回收线程池
    
        Thread.sleep(2000);
    
        System.out.println("主线程 =====> 结束 =====> " + System.currentTimeMillis());
        
    }

同样可以实现类似的结果如下：

主线程 =====> 开始 =====> 1627898354914
    异步线程 =====> 开始 =====> 1627898354977
    主线程 =====> 结束 =====> 1627898356980
    异步线程 =====> 结束 =====> 1627898359979

> CompletableFuture有者非常强大的功能，能给我们带来非常丝滑的编程体验。

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