@Async 注解由 Spring 框架提供,被该注解标注的类或方法会在 异步线程
2025年06月25日
一、前言
在高性能编程中,并发编程已经成为了极为重要的一部分。在单核CPU性能已经趋于极限时,我们只能通过多核来进一步提升系统的性能,因此就催生了并发编程。
2025年06月25日
本文介绍如何使用Quarkus(而不是使用同步端点)在Java中实现反应性REST API 。为此,需要Java类CompletableFuture和CompletionStage。并说明如何使用这些类以及如何链接异步方法调用(包括异常处理和超时)。
我想到的第一个问题是:为什么要改变旧习惯而不使用命令式代码呢?毕竟,对于某些Java开发人员而言,异步代码的实现还是超过很多人预期的,需要重新思考,重新学习,还要不断试错。
2025年06月25日
异步编程的核心挑战
异步编程的核心在于处理非阻塞操作,避免线程等待导致资源浪费。常见的难题包括回调地狱、错误处理复杂化以及线程上下文管理。
回调地狱的解决方案
使用CompletableFuture链式调用替代嵌套回调。每个异步操作返回CompletableFuture,通过thenApply、thenCompose等方法串联操作:
CompletableFuture.supplyAsync(() -> fetchData())
.thenApply(data -> processData(data))
.thenAccept(result -> saveResult(result));
引入响应式编程框架如Reactor或RxJava,提供声明式操作符:
Flux.fromIterable(urls)
.flatMap(url -> fetchAsync(url))
.subscribe(result -> handleResult(result));
异常处理机制
为CompletableFuture添加异常处理链:
CompletableFuture.supplyAsync(() -> riskyOperation())
.exceptionally(ex -> fallbackValue())
.thenAccept(value -> useValue(value));
在响应式流中使用错误处理运算符:
Flux.just(1, 2, 0)
.map(i -> 10 / i)
.onErrorResume(e -> Flux.just(-1));
线程上下文管理
使用ExecutorService精确控制线程池:
ExecutorService ioPool = Executors.newFixedThreadPool(8);
CompletableFuture.runAsync(() -> ioBoundTask(), ioPool);
在Spring环境下使用@Async注解时指定自定义线程池:
@Async("taskExecutor")
public CompletableFuture<String> asyncMethod() {
return CompletableFuture.completedFuture("result");
}
资源泄漏防护
遵循try-with-resources模式处理异步IO:
AsyncHttpClient client = asyncHttpClient();
try {
client.prepareGet("http://example.com").execute()
.thenAccept(response -> useResponse(response));
} finally {
client.close();
}
使用Project Loom的虚拟线程(预览特性)简化资源管理:
Thread.startVirtualThread(() -> {
try (Connection conn = getConnection()) {
handleConnection(conn);
}
});
状态共享问题
采用线程封闭策略,避免共享可变状态:
ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormat =
ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));
使用并发容器处理必要共享状态:
ConcurrentHashMap<String, AtomicInteger> counters = new ConcurrentHashMap<>();
counters.computeIfAbsent("key", k -> new AtomicInteger()).incrementAndGet();
调试与监控
启用异步堆栈跟踪(JEP 429):
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
new Exception("Async stack trace").printStackTrace();
return "result";
});
集成Micrometer监控异步任务:
Timer timer = Metrics.timer("async.task");
CompletableFuture.runAsync(() -> {
timer.record(() -> expensiveOperation());
});
性能优化技巧
根据任务类型选择线程池:
CPU密集型:固定大小线程池(核数+1)
IO密集型:缓存线程池或更大固定池
int cores = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
ExecutorService cpuPool = Executors.newFixedThreadPool(cores + 1);
ExecutorService ioPool = Executors.newCachedThreadPool();
使用分段批处理提升吞吐量:
Flux.range(1, 1000)
.buffer(100)
.flatMap(batch -> processBatchAsync(batch), 4); // 设置并发度
测试验证策略
使用Awaitility验证异步结果:
await().atMost(5, SECONDS).until(() -> asyncResult.isDone());
模拟延迟进行边界测试:
CompletableFuture.delayedExecutor(1, SECONDS)
.execute(() -> testTimeoutScenario());
2025年06月25日
你好呀,我是歪歪。
填个坑吧,把之前一直欠着的 CompletableFuture 给写了,因为后台已经收到过好几次催更的留言了。
2025年06月24日
这篇关于 Nginx 的性能优化,是我查阅资料研究所成,并没有用于实际生产环境,如若你想用于实践,请谨慎测试之后使用。
Nginx 性能优化,主要是减少磁盘 io。
减少网络 io。