什么是異步模式
要知道什么是異步模式，就先要知道什么是同步模式，先看最典型的同步模式：
瀏覽器發(fā)起請(qǐng)求，Web服務(wù)器開一個(gè)線程處理，處理完把處理結(jié)果返回瀏覽器。好像沒(méi)什么好說(shuō)的了，絕大多數(shù)Web服務(wù)器都如此般處理?，F(xiàn)在想想如果處理的過(guò)程中需要調(diào)用后端的一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)器，會(huì)是怎樣呢？
調(diào)就調(diào)吧，上圖所示，請(qǐng)求處理線程會(huì)在Call了之后等待Return，自身處于阻塞狀態(tài)。這也是絕大多數(shù)Web服務(wù)器的做法，一般來(lái)說(shuō)這樣做也夠了，為啥？一來(lái)“長(zhǎng)時(shí)間處理服務(wù)”調(diào)用通常不多，二來(lái)請(qǐng)求數(shù)其實(shí)也不多。要不是這樣的話，這種模式會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題呢？——會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題就是請(qǐng)求處理線程的短缺！因?yàn)檎?qǐng)求處理線程的總數(shù)是有限的，如果類似的請(qǐng)求多了，所有的處理線程處于阻塞的狀態(tài)，那新的請(qǐng)求也就無(wú)法處理了，也就所謂影響了服務(wù)器的吞吐能力。要更加好地發(fā)揮服務(wù)器的全部性能，就要使用異步，這也是標(biāo)題上所說(shuō)的“高性能的關(guān)鍵”。接下來(lái)我們來(lái)看看異步是怎么一回事：
最大的不同在于請(qǐng)求處理線程對(duì)后臺(tái)處理的調(diào)用使用了“invoke”的方式，就是說(shuō)調(diào)了之后直接返回，而不等待，這樣請(qǐng)求處理線程就“自由”了，它可以接著去處理別的請(qǐng)求，當(dāng)后端處理完成后，會(huì)鉤起一個(gè)回調(diào)處理線程來(lái)處理調(diào)用的結(jié)果，這個(gè)回調(diào)處理線程跟請(qǐng)求處理線程也許都是線程池中的某個(gè)線程，相互間可以完全沒(méi)有關(guān)系，由這個(gè)回調(diào)處理線程向?yàn)g覽器返回內(nèi)容。這就是異步的過(guò)程。
帶來(lái)的改進(jìn)是顯而易見(jiàn)的，請(qǐng)求處理線程不需要阻塞了，它的能力得到了更充分的使用，帶來(lái)了服務(wù)器吞吐能力的提升。
要使用Spring MVC的異步功能，你得先確保你用的是Servlet 3.0或以上的版本，Maven中如此配置：
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<dependency> <groupId>javax.servlet</groupId> <artifactId>javax.servlet-api</artifactId> <version>3.1.0</version> <scope>provided</scope></dependency><dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-webmvc</artifactId> <version>4.2.3.RELEASE</version></dependency> |
我這里使用的Servlet版本是3.1.0，Spring MVC版本是4.2.3，建議使用最新的版本。
由于Spring MVC的良好封裝，異步功能使用起來(lái)出奇的簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的同步模式的Controller是返回ModelAndView，而異步模式則是返回DeferredResult<ModelAndView>。
看這個(gè)例子：
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@RequestMapping(value="/asynctask", method = RequestMethod.GET)public DeferredResult<ModelAndView> asyncTask(){ DeferredResult<ModelAndView> deferredResult = new DeferredResult<ModelAndView>(); System.out.println("/asynctask 調(diào)用！thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); longTimeAsyncCallService.makeRemoteCallAndUnknownWhenFinish(new LongTermTaskCallback() { @Override public void callback(Object result) { System.out.println("異步調(diào)用執(zhí)行完成, thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); ModelAndView mav = new ModelAndView("remotecalltask"); mav.addObject("result", result); deferredResult.setResult(mav); } });} |
longTimeAsyncCallService是我寫的一個(gè)模擬長(zhǎng)時(shí)間異步調(diào)用的服務(wù)類，調(diào)用之，立即返回，當(dāng)它處理完成時(shí)候，就鉤起一個(gè)線程調(diào)用我們提供的回調(diào)函數(shù)，這跟“圖3”描述的一樣，它的代碼如下：
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public interface LongTermTaskCallback { void callback(Object result);}public class LongTimeAsyncCallService { private final int CorePoolSize = 4; private final int NeedSeconds = 3; private Random random = new Random(); private ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(CorePoolSize); public void makeRemoteCallAndUnknownWhenFinish(LongTermTaskCallback callback){ System.out.println("完成此任務(wù)需要 : " + NeedSeconds + " 秒"); scheduler.schedule(new Runnable() { @Override public void run() { callback.callback("長(zhǎng)時(shí)間異步調(diào)用完成."); } }, "這是處理結(jié)果:)", TimeUnit.SECONDS); }} |
輸出的結(jié)果是：
/asynctask 調(diào)用！thread id is : 46
完成此任務(wù)需要 : 3 秒
異步調(diào)用執(zhí)行完成, thread id is : 47
由此可見(jiàn)返回結(jié)果的線程和請(qǐng)求處理線程不是同一線程。
還有個(gè)叫WebAsyncTask
返回DefferedResult<ModelAndView>并非唯一做法，還可以返回WebAsyncTask來(lái)實(shí)現(xiàn)“異步”，但略有不同，不同之處在于返回WebAsyncTask的話是不需要我們主動(dòng)去調(diào)用Callback的，看例子：
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@RequestMapping(value="/longtimetask", method = RequestMethod.GET)public WebAsyncTask longTimeTask(){ System.out.println("/longtimetask被調(diào)用 thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); Callable<ModelAndView> callable = new Callable<ModelAndView>() { public ModelAndView call() throws Exception { Thread.sleep(3000); //假設(shè)是一些長(zhǎng)時(shí)間任務(wù) ModelAndView mav = new ModelAndView("longtimetask"); mav.addObject("result", "執(zhí)行成功"); System.out.println("執(zhí)行成功 thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); return mav; } }; return new WebAsyncTask(callable);} |
其核心是一個(gè)Callable<ModelAndView>，事實(shí)上，直接返回Callable<ModelAndView>都是可以的，但我們這里包裝了一層，以便做后面提到的“超時(shí)處理”。和前一個(gè)方案的差別在于這個(gè)Callable的call方法并不是我們直接調(diào)用的，而是在longTimeTask返回后，由Spring MVC用一個(gè)工作線程來(lái)調(diào)用，執(zhí)行，打印出來(lái)的結(jié)果：
/longtimetask被調(diào)用 thread id is : 56
執(zhí)行成功 thread id is : 57
可見(jiàn)確實(shí)由不同線程執(zhí)行的，但這個(gè)WebAsyncTask可不太符合“圖3”所描述的技術(shù)規(guī)格，它僅僅是簡(jiǎn)單地把請(qǐng)求處理線程的任務(wù)轉(zhuǎn)交給另一工作線程而已。
處理超時(shí)
如果“長(zhǎng)時(shí)間處理任務(wù)”一直沒(méi)返回，那我們也不應(yīng)該讓客戶端無(wú)限等下去啊，總歸要弄個(gè)“超時(shí)”出來(lái)。如圖：
其實(shí)“超時(shí)處理線程”和“回調(diào)處理線程”可能都是線程池中的某個(gè)線程，我為了清晰點(diǎn)把它們分開畫而已。增加這個(gè)超時(shí)處理在Spring MVC中非常簡(jiǎn)單，先拿WebAsyncTask那段代碼來(lái)改一下：
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@RequestMapping(value="/longtimetask", method = RequestMethod.GET)public WebAsyncTask longTimeTask(){ System.out.println("/longtimetask被調(diào)用 thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); Callable<ModelAndView> callable = new Callable<ModelAndView>() { public ModelAndView call() throws Exception { Thread.sleep(3000); //假設(shè)是一些長(zhǎng)時(shí)間任務(wù) ModelAndView mav = new ModelAndView("longtimetask"); mav.addObject("result", "執(zhí)行成功"); System.out.println("執(zhí)行成功 thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); return mav; } }; WebAsyncTask asyncTask = new WebAsyncTask(2000, callable); asyncTask.onTimeout( new Callable<ModelAndView>() { public ModelAndView call() throws Exception { ModelAndView mav = new ModelAndView("longtimetask"); mav.addObject("result", "執(zhí)行超時(shí)"); System.out.println("執(zhí)行超時(shí) thread id is ：" + Thread.currentThread().getId()); return mav; } } ); return new WebAsyncTask(3000, callable);} |
注意看紅色字體部分代碼，這就是前面提到的為什么Callable還要外包一層的緣故，給WebAsyncTask設(shè)置一個(gè)超時(shí)回調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)超時(shí)處理，在這個(gè)例子中，正常處理需要3秒鐘，而超時(shí)設(shè)置為2秒，所以肯定會(huì)出現(xiàn)超時(shí)，執(zhí)行打印log如下：
/longtimetask被調(diào)用 thread id is : 59
執(zhí)行超時(shí) thread id is ：61
執(zhí)行成功 thread id is : 80
嗯？明明超時(shí)了，怎么還會(huì)“執(zhí)行成功”呢？超時(shí)歸超時(shí)，超時(shí)并不會(huì)打斷正常執(zhí)行流程，但注意，出現(xiàn)超時(shí)后我們給客戶端返回了“超時(shí)”的結(jié)果，那接下來(lái)即便正常處理流程成功，客戶端也收不到正常處理成功所產(chǎn)生的結(jié)果了，這帶來(lái)的問(wèn)題就是：客戶端看到了“超時(shí)”，實(shí)際上操作到底有沒(méi)有成功，客戶端并不知道，但通常這也不是什么大問(wèn)題，因?yàn)橛脩粼跒g覽器上再刷新一下就好了。:D
好，再來(lái)看DefferedResult方式的超時(shí)處理：
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@RequestMapping(value = "/asynctask", method = RequestMethod.GET)public DeferredResult<ModelAndView> asyncTask() { DeferredResult<ModelAndView> deferredResult = new DeferredResult<ModelAndView>(2000L); System.out.println("/asynctask 調(diào)用！thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); longTimeAsyncCallService.makeRemoteCallAndUnknownWhenFinish(new LongTermTaskCallback() { @Override public void callback(Object result) { System.out.println("異步調(diào)用執(zhí)行完成, thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); ModelAndView mav = new ModelAndView("remotecalltask"); mav.addObject("result", result); deferredResult.setResult(mav); } }); deferredResult.onTimeout(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("異步調(diào)用執(zhí)行超時(shí)！thread id is : " + Thread.currentThread().getId()); ModelAndView mav = new ModelAndView("remotecalltask"); mav.addObject("result", "異步調(diào)用執(zhí)行超時(shí)"); deferredResult.setResult(mav); } }); return deferredResult;} |
非常類似，對(duì)吧，我把超時(shí)設(shè)置為2秒，而正常處理需要3秒，一定會(huì)超時(shí)，執(zhí)行結(jié)果如下：
/asynctask 調(diào)用！thread id is : 48
完成此任務(wù)需要 : 3 秒
異步調(diào)用執(zhí)行超時(shí)！thread id is : 51
異步調(diào)用執(zhí)行完成, thread id is : 49
完全在我們預(yù)料之中。
異常處理
貌似沒(méi)什么差別，在Controller中的處理和之前同步模式的處理是一樣一樣的：
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@ExceptionHandler(Exception.class)public ModelAndView handleAllException(Exception ex) { ModelAndView model = new ModelAndView("error"); model.addObject("result", ex.getMessage()); return model;} |
還要再弄個(gè)全局的異常處理啥的，和過(guò)去的做法都一樣，在此不表了。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。
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