什么是异步模式

要知道什么是异步模式，就先要知道什么是同步模式，先看最典型的同步模式：

(图1)

浏览器发起请求，Web服务器开一个线程处理，处理完把处理结果返回浏览器。好像没什么好说的了，绝大多数Web服务器都如此般处理。现在想想如果处理的过程中需要调用后端的一个业务逻辑服务器，会是怎样呢？

(图2)

调就调吧，上图所示，请求处理线程会在Call了之后等待Return，自身处于阻塞状态。这也是绝大多数Web服务器的做法，一般来说这样做也够了，为啥？一来“长时间处理服务”调用通常不多，二来请求数其实也不多。要不是这样的话，这种模式会出现什么问题呢？——会出现的问题就是请求处理线程的短缺！因为请求处理线程的总数是有限的，如果类似的请求多了，所有的处理线程处于阻塞的状态，那新的请求也就无法处理了，也就所谓影响了服务器的吞吐能力。要更加好地发挥服务器的全部性能，就要使用异步，这也是标题上所说的“高性能的关键”。接下来我们来看看异步是怎么一回事：

(图3)

最大的不同在于请求处理线程对后台处理的调用使用了“invoke”的方式，就是说调了之后直接返回，而不等待，这样请求处理线程就“自由”了，它可以接着去处理别的请求，当后端处理完成后，会钩起一个回调处理线程来处理调用的结果，这个回调处理线程跟请求处理线程也许都是线程池中的某个线程，相互间可以完全没有关系，由这个回调处理线程向浏览器返回内容。这就是异步的过程。

带来的改进是显而易见的，请求处理线程不需要阻塞了，它的能力得到了更充分的使用，带来了服务器吞吐能力的提升。

Spring MVC的使用——DefferedResult

要使用Spring MVC的异步功能，你得先确保你用的是Servlet 3.0或以上的版本，Maven中如此配置：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 < 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 >

我这里使用的Servlet版本是3.1.0，Spring MVC版本是4.2.3，建议使用最新的版本。

由于Spring MVC的良好封装，异步功能使用起来出奇的简单。传统的同步模式的Controller是返回ModelAndView，而异步模式则是返回DeferredResult<ModelAndView>。

看这个例子：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 @RequestMapping (value= "/asynctask" , method = RequestMethod.GET) public DeferredResult<ModelAndView> asyncTask(){      DeferredResult<ModelAndView> deferredResult = new DeferredResult<ModelAndView>();      System.out.println( "/asynctask 调用！thread id is : " + Thread.currentThread().getId());      longTimeAsyncCallService.makeRemoteCallAndUnknownWhenFinish( new LongTermTaskCallback() {          @Override          public void callback(Object result) {              System.out.println( "异步调用执行完成, thread id is : " + Thread.currentThread().getId());              ModelAndView mav = new ModelAndView( "remotecalltask" );              mav.addObject( "result" , result);              deferredResult.setResult(mav);          }      }); }

longTimeAsyncCallService是我写的一个模拟长时间异步调用的服务类，调用之，立即返回，当它处理完成时候，就钩起一个线程调用我们提供的回调函数，这跟“图3”描述的一样，它的代码如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 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( "完成此任务需要 : " + NeedSeconds + " 秒" );          scheduler.schedule( new Runnable() {              @Override              public void run() {                  callback.callback( "长时间异步调用完成." );              }          }, "这是处理结果:)" , TimeUnit.SECONDS);      } }

输出的结果是：

/asynctask 调用！thread id is : 46 完成此任务需要 : 3 秒 异步调用执行完成, thread id is : 47

由此可见返回结果的线程和请求处理线程不是同一线程。

还有个叫WebAsyncTask

返回DefferedResult<ModelAndView>并非唯一做法，还可以返回WebAsyncTask来实现“异步”，但略有不同，不同之处在于返回WebAsyncTask的话是不需要我们主动去调用Callback的，看例子：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 @RequestMapping (value= "/longtimetask" , method = RequestMethod.GET) public WebAsyncTask longTimeTask(){      System.out.println( "/longtimetask被调用 thread id is : " + Thread.currentThread().getId());      Callable<ModelAndView> callable = new Callable<ModelAndView>() {          public ModelAndView call() throws Exception {              Thread.sleep( 3000 ); //假设是一些长时间任务              ModelAndView mav = new ModelAndView( "longtimetask" );              mav.addObject( "result" , "执行成功" );              System.out.println( "执行成功 thread id is : " + Thread.currentThread().getId());              return mav;          }      };      return new WebAsyncTask(callable); }

其核心是一个Callable<ModelAndView>，事实上，直接返回Callable<ModelAndView>都是可以的，但我们这里包装了一层，以便做后面提到的“超时处理”。和前一个方案的差别在于这个Callable的call方法并不是我们直接调用的，而是在longTimeTask返回后，由Spring MVC用一个工作线程来调用，执行，打印出来的结果：

/longtimetask被调用 thread id is : 56 执行成功 thread id is : 57

可见确实由不同线程执行的，但这个WebAsyncTask可不太符合“图3”所描述的技术规格，它仅仅是简单地把请求处理线程的任务转交给另一工作线程而已。

处理超时

如果“长时间处理任务”一直没返回，那我们也不应该让客户端无限等下去啊，总归要弄个“超时”出来。如图：

(图4)

其实“超时处理线程”和“回调处理线程”可能都是线程池中的某个线程，我为了清晰点把它们分开画而已。增加这个超时处理在Spring MVC中非常简单，先拿WebAsyncTask那段代码来改一下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 @RequestMapping (value= "/longtimetask" , method = RequestMethod.GET) public WebAsyncTask longTimeTask(){      System.out.println( "/longtimetask被调用 thread id is : " + Thread.currentThread().getId());      Callable<ModelAndView> callable = new Callable<ModelAndView>() {          public ModelAndView call() throws Exception {              Thread.sleep( 3000 ); //假设是一些长时间任务              ModelAndView mav = new ModelAndView( "longtimetask" );              mav.addObject( "result" , "执行成功" );              System.out.println( "执行成功 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" , "执行超时" );                      System.out.println( "执行超时 thread id is ：" + Thread.currentThread().getId());                      return mav;                  }              }      );      return new WebAsyncTask( 3000 , callable); }

注意看红色字体部分代码，这就是前面提到的为什么Callable还要外包一层的缘故，给WebAsyncTask设置一个超时回调，即可实现超时处理，在这个例子中，正常处理需要3秒钟，而超时设置为2秒，所以肯定会出现超时，执行打印log如下：

/longtimetask被调用 thread id is : 59 执行超时 thread id is ：61 执行成功 thread id is : 80

嗯？明明超时了，怎么还会“执行成功”呢？超时归超时，超时并不会打断正常执行流程，但注意，出现超时后我们给客户端返回了“超时”的结果，那接下来即便正常处理流程成功，客户端也收不到正常处理成功所产生的结果了，这带来的问题就是：客户端看到了“超时”，实际上操作到底有没有成功，客户端并不知道，但通常这也不是什么大问题，因为用户在浏览器上再刷新一下就好了。:D

好，再来看DefferedResult方式的超时处理：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 @RequestMapping (value = "/asynctask" , method = RequestMethod.GET)      public DeferredResult<ModelAndView> asyncTask() {          DeferredResult<ModelAndView> deferredResult = new DeferredResult<ModelAndView>(2000L);          System.out.println( "/asynctask 调用！thread id is : " + Thread.currentThread().getId());          longTimeAsyncCallService.makeRemoteCallAndUnknownWhenFinish( new LongTermTaskCallback() {              @Override              public void callback(Object result) {                  System.out.println( "异步调用执行完成, 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( "异步调用执行超时！thread id is : " + Thread.currentThread().getId());                  ModelAndView mav = new ModelAndView( "remotecalltask" );                  mav.addObject( "result" , "异步调用执行超时" );                  deferredResult.setResult(mav);              }          });            return deferredResult;      }

非常类似，对吧，我把超时设置为2秒，而正常处理需要3秒，一定会超时，执行结果如下：

/asynctask 调用！thread id is : 48 完成此任务需要 : 3 秒 异步调用执行超时！thread id is : 51 异步调用执行完成, thread id is : 49

完全在我们预料之中。

异常处理

貌似没什么差别，在Controller中的处理和之前同步模式的处理是一样一样的：

1 2 3 4 5 6 @ExceptionHandler (Exception. class )      public ModelAndView handleAllException(Exception ex) {          ModelAndView model = new ModelAndView( "error" );          model.addObject( "result" , ex.getMessage());          return model;      }

还要再弄个全局的异常处理啥的，和过去的做法都一样，在此不表了。

原文出处： 蒋国纲

from: http://www.importnew.com/22368.html