Spring中异步注解@Async的使用、原理及使用时可能导致的问题 |
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Spring中异步注解@Async的使用、原理及使用时可能导致的问题
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前言 很多同学碰到了下面这个问题，添加了Spring提供的一个异步注解@Async循环依赖无法被解决了，下面是一些读者的留言跟群里同学碰到的问题：   本着讲一个知识点就要讲明白、讲透彻的原则，我决定单独写一篇这样的文章对@Async这个注解做一下详细的介绍，这个注解带来的问题远远不止循环依赖这么简单，如果对它不够熟悉的话建议慎用。 文章要点 @Async的基本使用这个注解的作用在于可以让被标注的方法异步执行，但是有两个前提条件 1. 配置类上添加@EnableAsync注解 2. 需要异步执行的方法的所在类由Spring管理 3. 需要异步执行的方法上添加了@Async注解 ” 我们通过一个Demo体会下这个注解的作用吧 第一步，配置类上开启异步： 代码语言：javascript复制@EnableAsync @Configuration @ComponentScan("com.dmz.spring.async") public class Config { }第二步， 代码语言：javascript复制@Component // 这个类本身要被Spring管理 public class DmzAsyncService { @Async // 添加注解表示这个方法要异步执行 public void testAsync(){ try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("testAsync invoked"); } }第三步，测试异步执行 代码语言：javascript复制public class Main { public static void main(String[] args) { AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class); DmzAsyncService bean = ac.getBean(DmzAsyncService.class); bean.testAsync(); System.out.println("main函数执行完成"); } } // 程序执行结果如下： // main函数执行完成 // testAsync invoked通过上面的例子我们可以发现，DmzAsyncService中的testAsync方法是异步执行的，那么这背后的原理是什么呢？我们接着分析 原理分析我们在分析某一个技术的时候，最重要的事情是，一定一定要找到代码的入口，像Spring这种都很明显，入口必定是在@EnableAsync这个注解上面，我们来看看这个注解干了啥事（本文基于5.2.x版本） 代码语言：javascript复制@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented // 这里是重点，导入了一个ImportSelector @Import(AsyncConfigurationSelector.class) public @interface EnableAsync { // 这个配置可以让程序员配置需要被检查的注解，默认情况下检查的就是@Async注解 Class targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null); Method specificMethod = ClassUtils.getMostSpecificMethod(invocation.getMethod(), targetClass); final Method userDeclaredMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(specificMethod); // 异步执行嘛，先获取到一个线程池 AsyncTaskExecutor executor = determineAsyncExecutor(userDeclaredMethod); if (executor == null) { throw new IllegalStateException( "No executor specified and no default executor set on AsyncExecutionInterceptor either"); } // 然后将这个方法封装成一个 Callable对象传入到线程池中执行 Callable task = () -> { try { Object result = invocation.proceed(); if (result instanceof Future) { return ((Future) result).get(); } } catch (ExecutionException ex) { handleError(ex.getCause(), userDeclaredMethod, invocation.getArguments()); } catch (Throwable ex) { handleError(ex, userDeclaredMethod, invocation.getArguments()); } return null; }; // 将任务提交到线程池 return doSubmit(task, executor, invocation.getMethod().getReturnType()); } 导致的问题及解决方案问题1：循环依赖报错就像在这张图里这个读者问的问题， 分为两点回答： 第一：循环依赖为什么不能被解决？ 这个问题其实很简单，在《面试必杀技，讲一讲Spring中的循环依赖》这篇文章中我从两个方面分析了循环依赖的处理流程 简单对象间的循环依赖处理AOP对象间的循环依赖处理按照这种思路，@Async注解导致的循环依赖应该属于AOP对象间的循环依赖,也应该能被处理。但是，重点来了，解决AOP对象间循环依赖的核心方法是三级缓存，如下：  在三级缓存缓存了一个工厂对象，这个工厂对象会调用getEarlyBeanReference方法来获取一个早期的代理对象的引用，其源码如下： 代码语言：javascript复制protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) { Object exposedObject = bean; if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) { for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) { // 看到这个判断了吗，通过@EnableAsync导入的后置处理器 // AsyncAnnotationBeanPostProcessor根本就不是一个SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor // 这就意味着即使我们通过AsyncAnnotationBeanPostProcessor创建了一个代理对象 // 但是早期暴露出去的用于给别的Bean进行注入的那个对象还是原始对象 if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) { SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp; exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName); } } } return exposedObject; }看完上面的代码循环依赖的问题就很明显了，因为早期暴露的对象跟最终放入容器中的对象不是同一个，所以报错了。报错的具体位置我在你知道Spring是怎么将AOP应用到Bean的生命周期中的吗? 文章末尾已经分析过了，本文不再赘述  解决方案就以上面读者给出的Demo为例，只需要在为B注入A时添加一个@Lazy注解即可 代码语言：javascript复制@Component public class B implements BService { @Autowired @Lazy private A a; public void doSomething() { } }这个注解的作用在于，当为B注入A时，会为A生成一个代理对象注入到B中，当真正调用代理对象的方法时，底层会调用getBean(a)去创建A对象，然后调用方法，这个注解的处理时机是在org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#resolveDependency方法中，处理这个注解的代码位于org.springframework.context.annotation.ContextAnnotationAutowireCandidateResolver#buildLazyResolutionProxy，这些代码其实都在我之前的文章中分析过了 《Spring杂谈 | Spring中的AutowireCandidateResolver》 《谈谈Spring中的对象跟Bean，你知道Spring怎么创建对象的吗？》 所以本文不再做详细分析 问题2：默认线程池不会复用线程我觉得这是这个注解最坑的地方，没有之一！我们来看看它默认使用的线程池是哪个，在前文的源码分析中，我们可以看到决定要使用线程池的方法是org.springframework.aop.interceptor.AsyncExecutionAspectSupport#determineAsyncExecutor。其源码如下： 代码语言：javascript复制protected AsyncTaskExecutor determineAsyncExecutor(Method method) { AsyncTaskExecutor executor = this.executors.get(method); if (executor == null) { Executor targetExecutor; // 可以在@Async注解中配置线程池的名字 String qualifier = getExecutorQualifier(method); if (StringUtils.hasLength(qualifier)) { targetExecutor = findQualifiedExecutor(this.beanFactory, qualifier); } else { // 获取默认的线程池 targetExecutor = this.defaultExecutor.get(); } if (targetExecutor == null) { return null; } executor = (targetExecutor instanceof AsyncListenableTaskExecutor ? (AsyncListenableTaskExecutor) targetExecutor : new TaskExecutorAdapter(targetExecutor)); this.executors.put(method, executor); } return executor; }最终会调用到org.springframework.aop.interceptor.AsyncExecutionInterceptor#getDefaultExecutor这个方法中 代码语言：javascript复制protected Executor getDefaultExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory) { Executor defaultExecutor = super.getDefaultExecutor(beanFactory); return (defaultExecutor != null ? defaultExecutor : new SimpleAsyncTaskExecutor()); }可以看到，它默认使用的线程池是SimpleAsyncTaskExecutor。我们不看这个类的源码，只看它上面的文档注释，如下：  主要说了三点 为每个任务新起一个线程默认线程数不做限制不复用线程就这三点，你还敢用吗？只要你的任务耗时长一点，说不定服务器就给你来个OOM。 解决方案最好的办法就是使用自定义的线程池，主要有这么几种配置方法 在之前的源码分析中，我们可以知道，可以通过AsyncConfigurer来配置使用的线程池如下： 代码语言：javascript复制public class DmzAsyncConfigurer implements AsyncConfigurer { @Override public Executor getAsyncExecutor() { // 创建自定义的线程池 } } 直接在@Async注解中配置要使用的线程池的名称如下： 代码语言：javascript复制public class A implements AService { private B b; @Autowired public void setB(B b) { System.out.println(b); this.b = b; } @Async("dmzExecutor") public void doSomething() { } } 代码语言：javascript复制@EnableAsync @Configuration @ComponentScan("com.dmz.spring.async") @Aspect public class Config { @Bean("dmzExecutor") public Executor executor(){ // 创建自定义的线程池 return executor; } } 总结本文主要介绍了Spring中异步注解的使用、原理及可能碰到的问题，针对每个问题文中也给出了方案。希望通过这篇文章能帮助你彻底掌握@Async注解的使用，知其然并知其所以然！ |
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