這篇文章主要介紹“在Java中使用異步編程”，在日常操作中，相信很多人在在Java中使用異步編程問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”在Java中使用異步編程”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！
福鼎網(wǎng)站建設(shè)公司成都創(chuàng)新互聯(lián)公司,福鼎網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作，有大型網(wǎng)站制作公司豐富經(jīng)驗(yàn)。已為福鼎成百上千家提供企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)。企業(yè)網(wǎng)站搭建\成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)公司要多少錢(qián)，請(qǐng)找那個(gè)售后服務(wù)好的福鼎做網(wǎng)站的公司定做！
最近在學(xué)習(xí)協(xié)程，打算輸出幾篇文章來(lái)介紹一下協(xié)程。而協(xié)程與異步有很大的關(guān)聯(lián)，所以想先介紹一下異步。
異步是一種程序的運(yùn)行方式，各種編程語(yǔ)言語(yǔ)言或多或少都對(duì)它有所支持。異步對(duì)于Java后端程序員來(lái)說(shuō)并不是一種特別熟悉的概念，而安卓或者前端的同學(xué)可能會(huì)對(duì)異步這個(gè)概念會(huì)更熟悉一些。
同步是最簡(jiǎn)單也是最符合我們?nèi)祟?lèi)思維方式的編程方式，所謂同步，就是程序會(huì)按照代碼一行行執(zhí)行，執(zhí)行完一句再執(zhí)行下一句。
同步代碼看起來(lái)是這樣：
stepA(); stepB(); stepC(); ...
stepA執(zhí)行完后，開(kāi)始執(zhí)行stepB，stepB執(zhí)行完后，執(zhí)行stepC。
而有時(shí)候我們會(huì)有這樣的需求：在后臺(tái)執(zhí)行一段程序。具體到我們這個(gè)案例來(lái)說(shuō)，就是執(zhí)行完stepA后，要開(kāi)始執(zhí)行stepB，但不用等stepB執(zhí)行完，現(xiàn)在可以立即執(zhí)行stepC。
于是異步編程就出來(lái)了。在Java語(yǔ)言里，我們可以創(chuàng)建一個(gè)新的線(xiàn)程(或者使用線(xiàn)程池)去執(zhí)行異步任務(wù)：
stepA(); new Thread(() -> stepB()).start(); stepC();
這樣，stepB就在另一個(gè)線(xiàn)程里面“異步”執(zhí)行了，而stepC還是繼續(xù)在當(dāng)前線(xiàn)程里執(zhí)行。
異步有什么好處呢?
有一個(gè)顯而易見(jiàn)的好處：讓程序“響應(yīng)更快”。比如上述的case，如果stepB()任務(wù)比較耗時(shí)，比如發(fā)郵件操作。那使用同步的方式，程序需要等待卡在這里stepB完成才能往下走。而如果使用異步的方式，可以讓stepB“后臺(tái)”執(zhí)行，不影響當(dāng)前程序往下執(zhí)行。
這在UI程序中尤為重要，畢竟界面的響應(yīng)時(shí)間對(duì)用戶(hù)的體驗(yàn)很大。所以涉及到UI的語(yǔ)言、框架是最先研究和嘗試異步技術(shù)的。比如RxJava起源于安卓，Kotlin、Dart、JavaScript等語(yǔ)言也在UI程序中用得比較多。
而同樣的，對(duì)于IO密集型的程序，使用異步也能夠明顯提升性能，大家熟悉的nginx、redis、netty等，其底層都是利用的操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用(比如Linux的epoll)來(lái)實(shí)現(xiàn)異步，達(dá)到高性能的表現(xiàn)。
在Java中使用異步一般是用多線(xiàn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
正如我們上文提到的，我們可以啟動(dòng)一個(gè)新的線(xiàn)程去“后臺(tái)”執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)。當(dāng)然，我們也可以把它扔進(jìn)線(xiàn)程池里。
// 新建線(xiàn)程執(zhí)行異步任務(wù) new Thread(() -> stepB()).start();
但如果我們要使用異步的返回結(jié)果怎么辦呢?比如常見(jiàn)的場(chǎng)景是請(qǐng)求另一個(gè)微服務(wù)的接口。
JDK 1.5提供了Callable和Future接口，用于實(shí)現(xiàn)“有返回值”的多線(xiàn)程任務(wù)。使用的時(shí)候一般是配合線(xiàn)程池使用：
重慶分公司
重慶分公司
public static void main(String[] args) throws Exception { ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); Future future = executor.submit(() -> { // 模擬IO需要一秒 Thread.sleep(1000); return "hello"; }); System.out.println("submitted"); // 這里會(huì)阻塞直到future.get返回值或者超時(shí) System.out.println(future.get(2, TimeUnit.SECONDS)); executor.shutdown(); } 如果使用Future，我們?cè)谡{(diào)用future.get()方法的時(shí)候，會(huì)阻塞直到異步任務(wù)返回結(jié)果或者拋異?；蛘叱瑫r(shí)。試想一下我們有這個(gè)需求：任務(wù)B1需要任務(wù)B的結(jié)果，任務(wù)C1需要任務(wù)C的結(jié)果，但它們彼此是獨(dú)立的。如果使用Future我們得這樣做：
stepA(); Future futureB = executor.submit(() -> stepB()); Future futureC = executor.submit(() -> stepC()); stepB1(futureB.get()); // 這一步必須等stepB1執(zhí)行完 stepC1(futureC.get());
所以使用future其實(shí)還是會(huì)在調(diào)用get方法的時(shí)候阻塞主流程。那有沒(méi)有什么辦法不阻塞呢?解決辦法是使用回調(diào)。
所謂回調(diào)，在函數(shù)式編程語(yǔ)言中的說(shuō)法就是，我傳一個(gè)函數(shù)進(jìn)去，等異步任務(wù)完成后，就執(zhí)行這個(gè)函數(shù)。Java雖然不是函數(shù)式編程語(yǔ)言，但Java8也支持函數(shù)式編程。
假設(shè)我們的需求僅僅是把一個(gè)異步任務(wù)產(chǎn)生的結(jié)果字符串打印出來(lái)，我們可以這樣寫(xiě)：
public static void main(String[] args) throws Exception { Consumer callback = System.out::println; new Thread(() -> { // 模擬api調(diào)用，省略try-catch Thread.sleep(1000); // 假設(shè)這是調(diào)用第三方api返回的字符串 String s = "hello"; callback.accept(s); }).start(); System.out.println("started"); } 甚至可以不用callback函數(shù)，直接在把程序代碼段放到異步任務(wù)里面：
public static void main(String[] args) throws Exception { new Thread(() -> { // 模擬api調(diào)用，省略try-catch Thread.sleep(1000); // 假設(shè)這是調(diào)用第三方api返回的字符串 String s = "hello"; print(s); }).start(); System.out.println("started"); } private static void print(String str) { System.out.println(str); }那如果異步任務(wù)需要的回調(diào)太多呢?比如我們需要先異步請(qǐng)求接口A(yíng)，拿到結(jié)果后再去異步請(qǐng)求接口B，拿到結(jié)果后再去異步請(qǐng)求接口C：
public static void main(String[] args) throws Exception { new Thread(() -> { String resultA = callAPI("input", "a"); new Thread(() -> { String resultB = callAPI(resultA, "b"); new Thread(() -> { String resultC = callAPI(resultB, "c"); System.out.println(resultC); }).start(); }).start(); }).start(); System.out.println("started"); } private static String callAPI(String param, String mockRes) { // 模擬api調(diào)用，省略try-catch Thread.sleep(1000); return mockRes; }有沒(méi)有感覺(jué)這層層嵌套的代碼比較難看?這就是臭名昭著的“回調(diào)地獄”。
Java 8提供了一個(gè)叫CompletableFuture類(lèi)來(lái)支持一些異步功能，包括回調(diào)。它支持「鏈?zhǔn)秸{(diào)用」，可以在一定程度上解決“回調(diào)地獄”的問(wèn)題。上述代碼可以用CompletableFuture這樣寫(xiě):
public static void main(String[] args) throws Exception { CompletableFuture.supplyAsync(() -> callAPI("input", "a")) .thenApply(res -> callAPI(res, "b")) .thenApply(res -> callAPI(res, "c")) .thenAccept(System.out::println); System.out.println("started"); // 等異步任務(wù)輸出 Thread.sleep(20000); }是另一種異步解決方案。它的主要應(yīng)用場(chǎng)景是異步處理數(shù)據(jù)集合。對(duì)標(biāo)的是同步的Iterable。這里有一個(gè)對(duì)比圖：
比較典型的場(chǎng)景是UI產(chǎn)生的事件流(比如點(diǎn)擊事件等)。
響應(yīng)式編程的核心是“觀(guān)察者模式”?？蛻?hù)端發(fā)送請(qǐng)求和，能夠立即得到一個(gè)Stream返回，客戶(hù)端訂閱這個(gè)Stream來(lái)接收通知。等服務(wù)端有數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)往Stream上發(fā)布數(shù)據(jù)，客戶(hù)端就能夠收到數(shù)據(jù)了。
Spring 5也支持響應(yīng)式編程，并認(rèn)為它將是未來(lái)web編程的一大趨勢(shì)。響應(yīng)流 API java.util.concurrent.flow 已正式成為 Java 9 的一部分。但目前發(fā)展還比較緩慢，大家對(duì)這個(gè)東西的接受度一般，可能是因?yàn)榍袚Q成本比較高，且目前webmvc能夠滿(mǎn)足大多數(shù)需求吧。
看了一圈資料，很多文章在討論協(xié)程是什么。我初步總結(jié)下來(lái)協(xié)程主要有兩個(gè)作用：
可以用同步的方式寫(xiě)異步代碼
可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候掛起當(dāng)前程序片段，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候恢復(fù)，這是代碼可以控制的
協(xié)程由程序控制，在同一個(gè)線(xiàn)程內(nèi)部工作，在IO成為瓶頸的絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景下，可以代替當(dāng)前主流的多線(xiàn)程模型，省去線(xiàn)程切換的開(kāi)銷(xiāo)，提升吞吐量。
后面有空再詳細(xì)介紹協(xié)程吧。
到此，關(guān)于“在Java中使用異步編程”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！
