在Spring Boot中实现异步请求、并行执行

在Spring Boot中实现异步请求、并行执行，可以使用@Async注解来定义异步方法，同时使用Future、CompletableFuture或其他异步处理机制来处理异步结果和回调。以下是实现这一功能的几个步骤：

开启异步支持

首先，需要在Spring Boot应用中开启异步支持。这可以通过在一个配置类上添加@EnableAsync注解来实现。AsyncConfig 类开启异步支持并自定义Executor

java 复制代码

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

import java.util.concurrent.Executor;

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {

    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(2);
        executor.setMaxPoolSize(5);
        executor.setQueueCapacity(100);
        executor.setThreadNamePrefix("Async-");
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

定义异步服务

然后，定义一个服务类，并在其中的方法上使用@Async注解来标记它们为异步方法。这里可以返回Future、CompletableFuture或ListenableFuture等，以便处理异步结果。

java 复制代码

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.stream.Collectors;

@Service
public class AsyncService {

    @Async
    public CompletableFuture<String> processAsync() {
        // 模拟异步任务
        try {
            Thread.sleep(1000);
            return CompletableFuture.completedFuture("单个任务执行完成");
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            return CompletableFuture.failedFuture(e);
        }
    }

    @Async
    public CompletableFuture<String> processAsyncParallel(int taskNumber) {
        // 模拟异步任务
        try {
            Thread.sleep(1000); // 假设这是耗时操作
            return CompletableFuture.completedFuture("任务 #" + taskNumber + " 执行完成");
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            return CompletableFuture.failedFuture(e);
        }
    }

    public List<CompletableFuture<String>> executeTasksInParallel() {
        List<CompletableFuture<String>> futures = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            futures.add(processAsyncParallel(i));
        }
        return futures;
    }
}

在Controller中调用并行执行方法并等待所有任务完成

在AsyncController中，我们将添加一个映射来启动并行任务并等待它们全部完成。

java 复制代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.stream.Collectors;

@RestController
public class AsyncController {

    @Autowired
    private AsyncService asyncService;

    @GetMapping("/startParallelTasks")
    public String startParallelTasks() {
        List<CompletableFuture<String>> futures = asyncService.executeTasksInParallel();

        // 等待所有任务完成
        CompletableFuture<Void> allDoneFuture = CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[0]))
                .thenApply(v -> futures.stream()
                        .map(CompletableFuture::join)
                        .collect(Collectors.toList()));

        allDoneFuture.thenAccept(results -> results.forEach(System.out::println));

        return "并行任务开始执行";
    }

    @GetMapping("/waitForSpecificTask")
    public String waitForSpecificTask() throws Exception {
        CompletableFuture<String> future = asyncService.processAsync();

        // 等待特定任务完成
        String result = future.get(); // 阻塞直到任务完成

        return "特定任务完成，结果：" + result;
    }
}

说明

executeTasksInParallel方法在AsyncService中启动了多个并行的异步任务。这些任务通过CompletableFuture并行执行。
在startParallelTasks中，我们使用CompletableFuture.allOf来等待所有任务完成。allOf返回一个新的CompletableFuture，该CompletableFuture在所有给定的CompletableFutures完成时完成。
waitForSpecificTask方法演示了如何等待一个特定的异步任务完成。使用CompletableFuture.get()方法可以阻塞当前线程直到异步任务完成，并获取结果。

代码示例展示了如何在Spring Boot应用中并行执行多个异步任务，并等待特定或所有任务的完成，充分利用@Async注解和CompletableFuture的能力来实现高效的异步编程模式。