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实现异步的8种方式,你知道几个?

  • 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:

    1. 线程异步
    2. Future异步
    3. CompletableFuture实现异步
    4. Spring的@Async异步
    5. Spring ApplicationEvent事件实现异步
    6. 消息队列
    7. ThreadUtil异步工具类
    8. 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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