SpringBoot 併發程式設計學習歷程(絕對的乾貨)

微笑面對生活發表於2018-04-05

如果一個專案總用單執行緒來跑，難免會遇到一些效能問題，所以再開發中，我們應該儘量適量的使用多執行緒（在保證執行緒安全的情況下）。

本教程大概目錄：

模擬單執行緒情節
用Callable實現併發程式設計
用DeferedResult實現非同步處理

模擬單執行緒情節

/**
 * Created by Fant.J.
 */
@RestController
@Slf4j
public class AsyncController {

    /**
     * 單執行緒測試
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @RequestMapping("/order")
    public String order() throws InterruptedException {
        log.info("主執行緒開始");
        Thread.sleep(1000);
        log.info("主執行緒返回");
        return "success";
    }
}
複製程式碼

我們把執行緒休息一秒當作模擬處理業務所花費的時間。很明顯能看出來，這是個單執行緒。

nio-8080-exec-1表示主執行緒的執行緒1。

用Callable實現併發程式設計

    /**
     * 用Callable實現非同步
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @RequestMapping("/orderAsync")
    public Callable orderAsync() throws InterruptedException {
        log.info("主執行緒開始");
        Callable result = new Callable() {
            @Override
            public Object call() throws Exception {
                log.info("副執行緒開始");
                Thread.sleep(1000);
                log.info("副執行緒返回");
                return "success";
            }
        };
        log.info("主執行緒返回");
        return result;
    }

複製程式碼

我們可以看到，主執行緒的開始和返回（結束處理）是首先執行的，然後副執行緒才執行真正的業務處理。說明主執行緒在這裡的作用是呼叫(喚醒)子執行緒，子執行緒處理完會返回一個Object物件，然後返回給使用者。

這樣雖然實現了併發處理，但是有一個問題，就是主執行緒和副執行緒沒有做到完全分離，畢竟是一個巢狀進去的副執行緒。

所以為了優化我們的實現，我在這裡模擬訊息中介軟體來實現主執行緒副執行緒的完全分離。

用DeferedResult實現非同步處理

因為本章主要講的是併發程式設計原理，所以這裡我們不用現成的訊息佇列來搞，我們模擬一個訊息佇列來處理。

MockQueue .java

/**
 * 模擬訊息佇列 類
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
@Slf4j
public class MockQueue {

    //下單訊息
    private String placeOrder;
    //訂單完成訊息
    private String completeOrder;

    public String getPlaceOrder() {
        return placeOrder;
    }

    public void setPlaceOrder(String placeOrder) throws InterruptedException {
        new Thread(()->{
            log.info("接到下單請求"+placeOrder);
            //模擬處理
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //給completeOrder賦值
            this.completeOrder = placeOrder;
            log.info("下單請求處理完畢"+placeOrder);
        }).start();
    }

    public String getCompleteOrder() {
        return completeOrder;
    }

    public void setCompleteOrder(String completeOrder) {
        this.completeOrder = completeOrder;
    }
}

複製程式碼

注意再setPlaceOrder(String placeOrder)方法裡，我建立了一個新的執行緒來處理接單的操作（為什麼要建立新執行緒，怕主執行緒在這掛起，此段邏輯也沒有執行緒安全問題，況且非同步處理更快）。傳進來的引數是個訂單號，經過1s的處理成功後，把訂單號傳給completeOrder 欄位，說明使用者下單成功，我在下面付controller呼叫該方法的程式碼

    //注入模擬訊息佇列類
    @Autowired
    private MockQueue mockQueue;
    @Autowired
    private DeferredResultHolder deferredResultHolder;
    ....
    @RequestMapping("/orderMockQueue")
    public DeferredResult orderQueue() throws InterruptedException {
        log.info("主執行緒開始");

        //隨機生成8位數
        String orderNumber = RandomStringUtils.randomNumeric(8);
        mockQueue.setPlaceOrder(orderNumber);

        DeferredResult result = new DeferredResult();
        deferredResultHolder.getMap().put(orderNumber,result);
        Thread.sleep(1000);
        log.info("主執行緒返回");

        return result;
    }
複製程式碼

好了，然後我們還需要一箇中介類來存放訂單號和處理結果。為什麼需要這麼一個類呢，因為我們之前說過要實現主執行緒和副執行緒分離，所以需要一箇中介來存放處理資訊（比如：這個訂單號資訊，和處理結果資訊），我們判斷處理結果是否為空就知道該副執行緒執行了沒有。所以我們寫一箇中介類DeferredResultHolder 。

######DeferredResultHolder .java


/**
 *  訂單處理情況 中介/持有者
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
public class DeferredResultHolder {

    /**
     * String： 訂單號
     * DeferredResult：處理結果
     */
    private Map<String,DeferredResult> map = new HashMap<>();

    public Map<String, DeferredResult> getMap() {
        return map;
    }

    public void setMap(Map<String, DeferredResult> map) {
        this.map = map;
    }
}

複製程式碼

在重複一次-.-，為什麼需要這麼一個類呢，因為我們之前說過要實現主執行緒和副執行緒分離，所以需要一箇中介來存放處理資訊（比如：這個訂單號資訊，和處理結果資訊）,一個訂單肯定要對應一個結果。不然豈不是亂了套。

DeferredResult是用來放處理結果的物件。

好了，那新問題又來了，我們怎麼去判斷訂單處理成功了沒有，我們此時就需要寫一個監聽器，過100毫秒監聽一次MockQueue類中的completeOrder中是否有值，如果有值，那麼這個訂單就需要被處理。我們寫一個監聽器。

QueueListener .java


/**
 * Queue監聽器
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
@Slf4j
public class QueueListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>{

    @Autowired
    private MockQueue mockQueue;

    @Autowired
    private DeferredResultHolder deferredResultHolder;


    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {

        new Thread(()->{
            while(true){
                //判斷CompleteOrder欄位是否是空
                if (StringUtils.isNotBlank(mockQueue.getCompleteOrder())){

                    String orderNumber = mockQueue.getCompleteOrder();

                    deferredResultHolder.getMap().get(orderNumber).setResult("place order success");

                    log.info("返回訂單處理結果");

                    //將CompleteOrder設為空，表示處理成功
                    mockQueue.setCompleteOrder(null);
                }else {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
}

複製程式碼

我們可以看到一共有三個不同的執行緒來處理。

分割線後，我再給大家帶來一批乾貨，自定義執行緒池 https://www.jianshu.com/p/832f2b162450

學完這個後，再看下面的。。

我們前面的程式碼中，有兩部分有用new Thread()來建立執行緒，我們有自己的執行緒池後，就可以用執行緒池來分配執行緒任務了，我在自定義執行緒裡有講，我用的是第二種配置方法(用@Async註解來給執行緒）。修改如下：

    @Async
    public void setPlaceOrder(String placeOrder) throws InterruptedException {
            log.info("接到下單請求"+placeOrder);
            //模擬處理
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //給completeOrder賦值
            this.completeOrder = placeOrder;
            log.info("下單請求處理完畢"+placeOrder);
    }
複製程式碼

我們看看效果：