SpringBoot 并發(fā)編程學(xué)習(xí)歷程(絕對的干貨)

如果一個項目總用單線程來跑,難免會遇到一些性能問題,所以再開發(fā)中,我們應(yīng)該盡量適量的使用多線程(在保證線程安全的情況下)。

本教程大概目錄:

  1. 模擬單線程情節(jié)
  2. 用Callable實現(xiàn) 并發(fā)編程
  3. 用DeferedResult實現(xiàn)異步處理

模擬單線程情節(jié)

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

    /**
     * 單線程測試
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @RequestMapping("/order")
    public String order() throws InterruptedException {
        log.info("主線程開始");
        Thread.sleep(1000);
        log.info("主線程返回");
        return "success";
    }
}

我們把線程休息一秒當(dāng)作模擬處理業(yè)務(wù)所花費的時間。很明顯能看出來,這是個單線程。


nio-8080-exec-1表示主線程的線程1。

用Callable實現(xiàn) 并發(fā)編程

    /**
     * 用Callable實現(xiàn)異步
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @RequestMapping("/orderAsync")
    public Callable orderAsync() throws InterruptedException {
        log.info("主線程開始");
        Callable result = new Callable() {
            @Override
            public Object call() throws Exception {
                log.info("副線程開始");
                Thread.sleep(1000);
                log.info("副線程返回");
                return "success";
            }
        };
        log.info("主線程返回");
        return result;
    }


我們可以看到,主線程的開始和返回(結(jié)束處理)是首先執(zhí)行的,然后副線程才執(zhí)行真正的業(yè)務(wù)處理。說明主線程在這里的作用是調(diào)用(喚醒)子線程,子線程處理完會返回一個Object對象,然后返回給用戶。

這樣雖然實現(xiàn)了并發(fā)處理,但是有一個問題,就是主線程和副線程沒有做到完全分離,畢竟是一個嵌套進去的副線程。

所以為了優(yōu)化我們的實現(xiàn),我在這里模擬 消息中間件 來實現(xiàn)主線程副線程的完全分離。

用DeferedResult實現(xiàn)異步處理

因為本章主要講的是并發(fā)編程原理,所以這里我們不用現(xiàn)成的消息隊列來搞,我們模擬一個消息隊列來處理。

MockQueue .java
/**
 * 模擬消息隊列 類
 * Created by Fant.J.
 */
@Component
@Slf4j
public class MockQueue {

    //下單消息
    private String placeOrder;
    //訂單完成消息
    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;
    }
}

注意再setPlaceOrder(String placeOrder)方法里,我創(chuàng)建了一個新的線程來處理接單的操作(為什么要建立新線程,怕主線程在這掛起,此段邏輯也沒有線程安全問題,況且異步處理更快)。傳進來的參數(shù)是個 訂單號 ,經(jīng)過1s的處理成功后,把訂單號傳給completeOrder 字段,說明用戶下單成功,我在下面付controller調(diào)用該方法的代碼

    //注入模擬消息隊列類
    @Autowired
    private MockQueue mockQueue;
    @Autowired
    private DeferredResultHolder deferredResultHolder;
    ....
    @RequestMapping("/orderMockQueue")
    public DeferredResult orderQueue() throws InterruptedException {
        log.info("主線程開始");

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

        DeferredResult result = new DeferredResult();
        deferredResultHolder.getMap().put(orderNumber,result);
        Thread.sleep(1000);
        log.info("主線程返回");

        return result;
    }

好了,然后我們還需要一個中介類來存放訂單號和處理結(jié)果。為什么需要這么一個類呢,因為我們之前說過要實現(xiàn)主線程和副線程分離,所以需要一個中介來存放處理信息(比如:這個訂單號信息,和處理結(jié)果信息),我們判斷處理結(jié)果是否為空就知道該副線程執(zhí)行了沒有。所以我們寫一個中介類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(jié)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;
    }
}

在重復(fù)一次-.-,為什么需要這么一個類呢,因為我們之前說過要實現(xiàn)主線程和副線程分離,所以需要一個中介來存放處理信息(比如:這個訂單號信息,和處理結(jié)果信息),一個訂單肯定要對應(yīng)一個結(jié)果。不然豈不是亂了套。

DeferredResult是用來放處理結(jié)果的對象。

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

QueueListener .java

/**
 * Queue監(jiān)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字段是否是空
                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(jié)果");

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


我們可以看到一共有三個不同的線程來處理。




分割線后,我再給大家?guī)硪慌韶?,自定義線程池 http://www.itdecent.cn/p/832f2b162450

學(xué)完這個后,再看下面的。。

我們前面的代碼中,有兩部分有用new Thread()來創(chuàng)建線程,我們有自己的線程池后,就可以用線程池來分配線程任務(wù)了,我在自定義線程里有講,我用的是第二種配置方法(用@Async注解來給線程 )。
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);
    }

我們看看效果:


圈紅圈的就是我們自己定義的線程池里分配的線程。

謝謝大家!

介紹下我的所有文集:

流行框架

SpringCloud
springboot
nginx
redis

底層實現(xiàn)原理:

Java NIO教程
Java reflection 反射詳解
Java并發(fā)學(xué)習(xí)筆錄
Java Servlet教程
jdbc組件詳解
Java NIO教程
Java語言/版本 研究

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