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Spring异步编程你的@Async就真的异步吗?七踩最时尚的异步之坑~

引言有点长

前端的宝宝会用ajax,用异步编程到快乐的不行~ 我们java也有异步,用起来比他们还快乐~ 我们bia~ji~一个 注(gǒupí)解(gāoyào) ,也是快乐风男... 且看下面的栗子:

注册一个用户,给他的账户初始化积分(也可以想象成注册奖励),再给用户发个注册通知短信,再发个邮件,( 只是举栗子,切莫牛角大法 ),这样一个流程,比如我们加上了事务 ( 一损俱损的那种 ),短信和邮件我觉得完全可以拆分出来,没必要托在主流程上来:

今天就这点业务,我在暗想,这不是一个注解就搞垫的嘛~~~ ~哈哈哈~

一号坑循环依赖

看code:

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    UserService userService;
    
     @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public int save(UserDTO userDTO) {
        User user = new User();
        BeanCopyUtils.copy(userDTO, user);
        int insert = userMapper.insert(user);
        System.out.println("User 保存用户成功:" + user);
        userService.senMsg(user);
        userService.senEmail(user);
        return insert;
    }


    @Async
    @Override
    public Boolean senMsg(User user) {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            System.out.println("发送短信中:.....");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "给用户id:" + user.getId() + ",手机号:" + user.getMobile() + "发送短信成功");
        return true;
    }

    @Async
    @Override
    public Boolean senEmail(User user) {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            System.out.println("发送邮件中:.....");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "给用户id:" + user.getId() + ",邮箱:" + user.getEmail() + "发送邮件成功");
        return true;
    }
复制代码

结果:启动不起来,Spring循环依赖问题。或许刚说到这，有的小伙伴就会大惊失色了。Spring不是解决了循环依赖问题吗，它是支持循环依赖的呀？怎么会呢？

不可否认，在这之前我也是这么坚信的，而且每次使用得也屡试不爽。倘若你目前也和我有一样坚挺的想法,那就让异常 UnsatisfiedDependencyException , has been injected into other beans [userServiceImpl] in its raw version as part of a circular reference, ,来鼓励你,拥抱你, 就是这么的不给面子,赤裸裸的 circular reference 。

谈到Spring Bean的循环依赖，有的小伙伴可能比较陌生，毕竟开发过程中好像对循环依赖这个概念无感知。其实不然，你有这种错觉，权是因为你工作在Spring的襁褓中，从而让你“ 高枕无忧 ”~ 其实我们的代码中可定被我们写了循环依赖,比如像这样:

@Service
public class AServiceImpl implements AService {
    @Autowired
    private BService bService;
    ...
}
@Service
public class BServiceImpl implements BService {
    @Autowired
    private AService aService;
    ...
}
复制代码

通过实验总结出，出现使用@Async导致循环依赖问题的必要条件：

已开启@EnableAsync的支持
@Async注解所在的Bean被循环依赖了

二号坑异步失效

那么既然不能循环依赖,我们就不循环依赖,我们这么来:

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    UserMapper userMapper;
    @Autowired
    SendService sendService;
    
    @Override
    @Transactional()
    public int save(UserDTO userDTO) {
        User user = new User();
        BeanCopyUtils.copy(userDTO, user);
        int insert = userMapper.insert(user);
        System.out.println("User 保存用户成功:" + user);
        this.senMsg(user);
        this.senEmail(user);
        return insert;
    }


    @Async
    @Override
    public Boolean senMsg(User user) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "给用户id:" + user.getId() + ",手机号:" + user.getMobile() + "发送短信成功");
        return true;
    }

    @Async
    @Override
    public Boolean senEmail(User user) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "给用户id:" + user.getId() + ",邮箱:" + user.getEmail() + "发送邮件成功");
        return true;
    }
复制代码

结果我们测试了几把,我打印一下结果:

2019-08-05 21:59:32.304  INFO 14360 --- [nio-8080-exec-3] com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource   : {dataSource-1} inited
2019-08-05 21:59:32.346 DEBUG 14360 --- [nio-8080-exec-3] c.b.lea.mybot.mapper.UserMapper.insert   : ==>  Preparing: insert into t_user (username, sex, mobile,email) values (?, ?, ?,?) 
2019-08-05 21:59:32.454 DEBUG 14360 --- [nio-8080-exec-3] c.b.lea.mybot.mapper.UserMapper.insert   : ==> Parameters: 王麻子(String), 男(String), 18820158833(String), 22qq@qq.com(String)
2019-08-05 21:59:32.463 DEBUG 14360 --- [nio-8080-exec-3] c.b.lea.mybot.mapper.UserMapper.insert   : <==    Updates: 1
User 保存用户成功:User(id=101, username=王麻子, mobile=18820158833, email=22qq@qq.com, sex=男, password=123435, createTime=Mon Aug 05 12:20:51 CST 2019, updateTime=null)
发送短信中:.....
http-nio-8080-exec-3给用户id:101,手机号:18820158833发送短信成功
发送邮件中:.....
http-nio-8080-exec-3给用户id:101,邮箱:22qq@qq.com发送邮件成功
复制代码

这不白瞎了吗?感知不到我的爱,白写了,难受~~线程依然是 http-nio-8080-exec-3 ,那么为什么了呢? 下面会讲的哦,先说结论:

通过实验总结出，出现使用@Async导致异步失效的原因：

在本类中使用了异步是不支持异步的
调用者其实是this,是当前对象,不是真正的代理对象 userService ,spring无法截获这个方法调用所以不在不在本类中去调用,网上的解决方法有 applicationContext.getBean(AInterface.class) 和 AopContext.currentProxy() ,但是我目前没试成功,依旧在报错阶段,等我研究成功补充到这里 先占位...

三号坑基本类型

我想写个看短信啊,邮件发送成功的标志,来走起,

四号坑事务失效

万一这短信接口(大多数我们都使用三方接口),发邮件有点不舒服(出异常了...)

事故处理

你需要懂的异步原理

@Async的异步:

奸笑...嘻嘻嘻嘻...

SpringBoot环境中，要使用@Async注解,我们需要先在启动类上加上@EnableAsync注解。这个与在SpringBoot中使用@Scheduled注解需要在启动类中加上@EnableScheduling是一样的道理（当然你使用古老的XML配置也是可以的，但是在SpringBoot环境中，建议的是全注解开发），具体原理下面会分析。加上@EnableAsync注解后，如果我们想在调用一个方法的时候开启一个新的线程开始异步操作，我们只需要在这个方法上加上@Async注解，当然前提是，这个方法所在的类必须在Spring环境中。

示例:非spingboot项目
<task:annotation-driven executor="annotationExecutor" />
<!-- 支持 @Async 注解 -->
<task:executor id="annotationExecutor" pool-size="20"/>
复制代码

执行流程:

扫描是否开启注解 EnableAsync ,@EnableAsync注解上有个 @Import(AsyncConfigurationSelector.class) ,springboot的注入老套路了
请您再移步 AsyncConfigurationSelector ,看到 selectImports 方法了没,这里使用的是默认使用的是 ProxyAsyncConfiguration 这个配置类
继续观摩 ProxyAsyncConfiguration 继承 AbstractAsyncConfiguration ,它里面的的 setConfigurers 说明了我们可以通过实现 AsyncConfigurer 接口来完成线程池以及异常处理器的配置,而且在Spring环境中只能配置一个实现类，否则会抛出异常。上一点代码:

/**
	 * Collect any {@link AsyncConfigurer} beans through autowiring.
	 */
	@Autowired(required = false)
	void setConfigurers(Collection<AsyncConfigurer> configurers) {
      
		if (CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
			return;
		}
      //AsyncConfigurer用来配置线程池配置以及异常处理器，而且在Spring环境中最多只能有一个，在这里我们知道了，如果想要自己去配置线程池，只需要实现AsyncConfigurer接口，并且不可以在Spring环境中有多个实现AsyncConfigurer的类。
		if (configurers.size() > 1) {
			throw new IllegalStateException("Only one AsyncConfigurer may exist");
		}
		AsyncConfigurer configurer = configurers.iterator().next();
		this.executor = configurer.getAsyncExecutor();
		this.exceptionHandler = configurer.getAsyncUncaughtExceptionHandler();
	}
复制代码

ProxyAsyncConfiguration 注入的bean AsyncAnnotationBeanPostProcessor ,这个 BeanPostBeanPostProcessor 很显然会对带有能够引发异步操作的注解（比如 @Async ）的Bean进行处理
我们注意到 AsyncAnnotationBeanPostProcessor 有重写父类的 setBeanFactory ，这个方法是不是有点熟悉呢，它是 BeanFactoryAware 接口中的方法， AsyncAnnotationBeanPostProcessor 的父类实现了这个接口，在我们很久之前分析过的Bean的初始化中，是有提到过这个接口的，实现了Aware类型接口的Bean，会在初始化Bean的时候调用相应的初始化方法，具体可以查看 AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) 方法
处理Bean的 postProcessAfterInitialization 方法在祖先类 AbstractAdvisingBeanPostProcessor 中。从源码中可以看到。 AsyncAnnotationBeanPostProcessor 是对Bean进行后置处理的 BeanPostProcessor
最后代理到 JdkDynamicAopProxy 的invoke方法中,是用了责任链模式: List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass); ,将代理进行拦截来执行,通知链会包含setBeanFactory()方法生成的通知,执行链会用于创建 ReflectiveMethodInvocation 对象，最终是调用 ReflectiveMethodInvocation 的 proceed() 来完成对方法的增强处理, proceed() 方法在这里会执行最后一个分支
具体执行的是 AsyncExecutionInterceptor 的 invoke()
注意 :虽然上文Spring环境中只能有一个 AsyncConfigurer 实现类，但是不意味着，在Spring环境中只能配置一个线程池，在Spring环境中是可以配置多个线程池，而且我们可以在使用@Async注解进行异步操作的时候，通过在value属性上指定线程池BeanName,这样就可以指定相应的线程池来作为任务的载体,参见: determineAsyncExecutor

啰嗦兄弟:

当我们想要在SpringBoot中方便的使用@Async注解开启异步操作的时候，只需要实现AsyncConfigurer接口（这样就配置了默认线程池配置，当然该类需要在Spring环境中，因为是默认的，所以只能有一个，没有多个实现类排优先级的说法），实现对线程池的配置，并在启动类上加上@EnableAsync注解，即可使得@Async注解生效。

我们甚至可以不显式的实现AsyncConfigurer，我们可以在Spring环境中配置多个Executor类型的Bean，在使用@Async注解时，将注解的value指定为你Executor类型的BeanName，就可以使用指定的线程池来作为任务的载体，这样就使用线程池也更加灵活。

小甜点

所以:我们要用到亲爱的Spring的异步编程,异步编程有很多种方式:比如常见的 Future的sync , CompletableFuture.supplyAsync, , @Async ,哈哈其实都离不开Thread.start()...,等等我说个笑话:

老爸有俩孩子：小红和小明。老爸想喝酒了，他让小红去买酒，小红出去了。然后老爸突然想吸烟了，于是老爸让小明去买烟。在面对对象的思想中，一般会把买东西，然后买回来这件事作为一个方法，如果按照顺序结构或者使用多线程同步的话，小明想去买烟就必须等小红这个买东西的操作进行完。这样无疑增加了时间的开销(万一老爸尿憋呢?)。异步就是为了解决这样的问题。你可以分别给小红小明下达指令，让他们去买东西，然后你就可以自己做自己的事，等他们买回来的时候接收结果就可以了。

package com.boot.lea.mybot.futrue;

/**
 * @ClassName: TestFuture
 * @Description: 演示异步编程
 * @author LiJing
 * @date 2019/8/5 15:16
 */
@SuppressWarnings("all")
public class TestFuture {
    static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //两个线程的线程池
        //小红买酒任务，这里的future2代表的是小红未来发生的操作，返回小红买东西这个操作的结果
        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("爸：小红你去买瓶酒！");
            try {
                System.out.println("小红出去买酒了，女孩子跑的比较慢，估计5s后才会回来...");
                Thread.sleep(5000);
                return "我买回来了！";
            } catch (InterruptedException e) {
                System.err.println("小红路上遭遇了不测");
                return "来世再见！";
            }
        }, executor);

        //小明买烟任务，这里的future1代表的是小明未来买东西会发生的事，返回值是小明买东西的结果
        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("爸：小明你去买包烟！");
            try {
                System.out.println("小明出去买烟了，可能要3s后回来...");
                Thread.sleep(3000);

                throw new InterruptedException();
//                return "我买回来了!";
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("小明路上遭遇了不测！");
                return "这是我托人带来的口信，我已经不在了。";
            }
        }, executor);

        //获取小红买酒结果，从小红的操作中获取结果，把结果打印
        future2.thenAccept((e) -> {
            System.out.println("小红说：" + e);
        });
        //获取小明买烟的结果
        future1.thenAccept((e) -> {
            System.out.println("小明说：" + e);
        });

        System.out.println("爸：等啊等 西湖美景三月天嘞......");
        System.out.println("爸: 我觉得无聊甚至去了趟厕所。");
        Thread.currentThread().join(9 * 1000);
        System.out.println("爸：终于给老子买来了......huo 酒");
        //关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}
复制代码

运行结果: