实现异步的8种方式,你知道几个?
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一、前言
在编程中,有时候我们需要处理一些费时的操作,比如网络请求、文件读写、数据库操作等等,这些操作会阻塞线程,等待结果返回。为了避免阻塞线程、提高程序的并发处理能力,我们常常采用异步编程。
异步编程是一种编程方式,它通过将任务提交给其他线程或者线程池来实现并发处理,从而提高程序的性能和响应速度。
本文将介绍异步的八种实现方式,并详细阐述异步编程的概念、实现方式和优缺点等问题。
二、异步的八种实现方式
异步编程的实现方式有很多种,下面是常见的八种实现方式:
- 线程异步
- Future异步
- CompletableFuture实现异步
- Spring的@Async异步
- Spring ApplicationEvent事件实现异步
- 消息队列
- ThreadUtil异步工具类
- Guava异步
不同的实现方式适用于不同的场景,我们需要根据具体的需求来选择合适的实现方式。
三、什么是异步?
在讲解异步编程之前,我们先来了解一下异步的概念。
异步是指不需要等待当前操作完成,就能够进行其他操作。例如,我们发出一个网络请求后,可以继续执行其他任务,不必等待网络请求返回结果再执行其他任务,这就是异步操作。
异步的本质是将任务提交给其他线程或者线程池来处理,等待结果时,当前线程不会被阻塞,可以继续处理其他任务。
四、异步编程
异步编程是通过将耗时的任务分配给其他线程或者线程池来实现的,可以提高程序的并发处理能力,让程序具有更好的性能和响应速度。
下面我们将介绍异步编程的八种实现方式。
4.1 线程异步
线程异步是一种最为基础的异步实现方式,它通过创建一个新的线程来执行耗时操作,从而避免阻塞主线程。
线程异步的示例代码如下:
public void doAsyncTask() {Thread thread = new Thread(() -> {// 耗时操作doHeavyTask();});thread.start(); }private void doHeavyTask() {// 耗时操作// ... }
4.2 Future异步
Future异步是通过使用Java的Future接口来实现的,它提供了异步编程的基础能力。
Future异步的示例代码如下:
public void doAsyncTask() {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();Future<Result> future = executorService.submit(() -> {// 耗时操作return doHeavyTask();});// 在这里处理异步操作的结果try {Result result = future.get();handleResult(result);} catch (Exception e) {handleError(e);} }private Result doHeavyTask() {// 耗时操作// ...return new Result(); }private void handleResult(Result result) {// 处理异步操作的结果// ... }private void handleError(Exception e) {// 处理异步操作的异常// ... }
4.3 CompletableFuture实现异步
CompletableFuture是Java 8中引入的一个异步编程工具类,它提供了更加方便的异步编程方式。
CompletableFuture实现异步的示例代码如下:
public void doAsyncTask() {CompletableFuture<Result> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {// 耗时操作return doHeavyTask();});// 处理异步操作的结果future.thenAccept(this::handleResult).exceptionally(this::handleError); }private Result doHeavyTask() {// 耗时操作// ...return new Result(); }private void handleResult(Result result) {// 处理异步操作的结果// ... }private void handleError(Throwable throwable) {// 处理异步操作的异常// ... }
4.4 Spring的@Async异步
Spring框架提供了@Async注解来实现异步编程,它可以将一个方法标记为异步执行,并使用ThreadPoolTaskExecutor来执行耗时操作。
Spring的@Async异步的示例代码如下:
@Service public class MyService {@Asyncpublic void doAsyncTask() {// 耗时操作doHeavyTask();}private void doHeavyTask() {// 耗时操作// ...} }
4.5 Spring ApplicationEvent事件实现异步
Spring还提供了ApplicationEvent异步事件,可以在事件监听器中处理耗时操作,从而实现异步编程。
Spring ApplicationEvent事件实现异步的示例代码如下:
@Component public class MyEventListener {@EventListener@Asyncpublic void handleEvent(MyEvent event) {// 耗时操作doHeavyTask();}private void doHeavyTask() {// 耗时操作// ...} }
4.6 消息队列
消息队列是一种基于异步消息传递的异步编程方式,它将消息放入队列中,异步处理这些消息。
常见的消息队列有ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ等等。
消息队列的示例代码如下:
public void doAsyncTask() {// 发送异步消息sendAsyncMessage();// 处理其他任务// ... }private void sendAsyncMessage() {// 将消息发送到消息队列中// ... }
4.7 ThreadUtil异步工具类
ThreadUtil是一个Java工具类,提供了很多方便的异步编程方法,例如:线程池、定时器、异步调度等等。
ThreadUtil异步工具类的示例代码如下:
public void doAsyncTask() {// 使用线程池执行异步任务ThreadUtil.execAsync(() -> {// 耗时操作doHeavyTask();});// 处理其他任务// ... }private void doHeavyTask() {// 耗时操作// ... }
4.8 Guava异步
Guava是一个Google开发的Java工具类库,提供了很多常用的工具类和方法,其中包括异步编程的实现方式。
Guava异步的示例代码如下:
public void doAsyncTask() {ListenableFuture<Result> future = MoreExecutors.listeningDecorator(Executors.newCachedThreadPool()).submit(() -> {// 耗时操作return doHeavyTask();});Futures.addCallback(future, new FutureCallback<Result>() {@Overridepublic void onSuccess(@Nullable Result result) {handleResult(result);}@Overridepublic void onFailure(Throwable throwable) {handleError(throwable);}}); }private Result doHeavyTask() {// 耗时操作// ...return new Result(); }private void handleResult(Result result) {// 处理异步操作的结果// ... }private void handleError(Throwable throwable) {// 处理异步操作的异常// ... }
以上就是异步编程的八种实现方式,它们各有优缺点,我们需要根据具体的需求来选择合适的实现方式。
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