有关异步场景的 10 大 Spring Boot 面试问题

本文将探讨与 Spring Boot 中的异步场景相关的十大面试问题。这些问题涵盖了广泛的主题，从基本的注释和配置到高级概念，例如使用 Spring WebFlux 进行反应式编程。在本文结束时，您将对如何利用 Spring Boot 中的异步编程来构建强大而高效的应用程序有深入的了解。

1.Spring Boot中注解 的用途是什么？ @Async

答：@AsyncSpring Boot 中的注释用于指示方法应异步执行。当方法被注释时@Async，它将在单独的线程中运行，从而允许主线程继续处理而无需等待该方法完成。这对于耗时或可以在后台执行的任务特别有用，例如发送电子邮件、处理大型数据集或进行外部 API 调用。

要点：

1. 非阻塞执行：异步方法执行时，主线程不会被阻塞。
2. 提高性能：通过将长时间运行的任务卸载到单独的线程，可以提高应用程序的整体性能和响应能力。
3. 并发管理：Spring Boot 提供了管理用于异步执行的线程池的机制，允许对并发进行微调控制。

2.如何 AsyncTaskExecutor****在Spring Boot中配置自定义？？

答：要在 Spring Boot 中配置自定义AsyncTaskExecutor，您需要在配置类中定义TaskExecutor或类型的 bean AsyncTaskExecutor。这允许您自定义线程池设置，例如核心池大小、最大池大小和队列容量。

逐步配置：

1. 启用异步处理 @EnableAsync：通过将注释添加到配置类，确保在 Spring Boot 应用程序中启用异步处理。
2. 定义自定义 AsyncTaskExecutor****Bean ：创建类型TaskExecutor或的BeanAsyncTaskExecutor并配置其属性。

import org.springframework.context.annotation .Bean ; 
import org.springframework.context.annotation .Configuration ; 
import org.springframework.scheduling.annotation .EnableAsync ; 
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTask​​Executor; 

import java.util.concurrent.Executor; 

@Configuration 
@EnableAsync 
public  class  AsyncConfig { 

    @Bean(name = "customTaskExecutor" ) 
    public Executor taskExecutor() { 
        ThreadPoolTask​​Executor executor = new ThreadPoolTask​​Executor(); 
        executor.setCorePoolSize( 5 ); // 核心线程数
        executor.setMaxPoolSize( 10 ); // 最大线程数
        executor.setQueueCapacity( 25 ); // 队列的容量
        executor.setThreadNamePrefix( "AsyncThread-" ); // 线程名称的前缀
        executor.initialize(); 
        return executor; 
    } 
}

3.如何处理 Spring Boot 中异步方法抛出的异常？

回答：

处理 Spring Boot 中异步方法引发的异常涉及使用AsyncUncaughtExceptionHandler返回的 for 方法和处理返回的 for 方法void内的异常。CompletableFuture``CompletableFuture

处理 void方法的异常

1. 实现 AsyncUncaughtExceptionHandler：创建一个实现接口的类AsyncUncaughtExceptionHandler。
2. 配置异常处理程序：在配置类中注册自定义异常处理程序。

4.它是什么 CompletableFuture****以及如何在异步方法中使用它？

答案：CompletableFuture是包中的一个类java.util.concurrent，表示异步计算的未来结果。它提供了一种强大而灵活的方法来处理 Java 中的异步编程，允许您链接多个异步操作、处理异常以及组合多个未来。

主要特点CompletableFuture：

1. 异步执行：异步运行任务，而不阻塞主线程。
2. 链接 thenApply：使用、thenAccept和等方法链接多个异步操作thenCompose。
3. 组合未来 ：CompletableFuture使用allOf和等方法组合多个实例anyOf。
4. 异常处理 ：使用exceptionally和等方法处理异常handle。

例子：

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

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

@Service
public class AsyncService {

    @Async
    public CompletableFuture<String> performAsyncTask() {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // Simulate a long-running task
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            return "Task completed successfully";
        }).thenApply(result -> {
            // Further processing of the result
            return result + " with additional processing";
        }).exceptionally(ex -> {
            // Handle exceptions
            System.err.println("Exception occurred: " + ex.getMessage());
            return "Task failed";
        });
    }
}

5.如何在 Spring Boot 中合并多种异步方法的结果？

答：使用 可以有效地组合 Spring Boot 中多个异步方法的结果CompletableFuture。CompletableFuture该类提供allOf和等方法anyOf来组合多个 Future，并在所有或任何一个完成后处理它们的结果。

分步示例：

1. 定义异步方法 ：创建返回的方法CompletableFuture。
2. 结合未来 ：用于CompletableFuture.allOf等待所有未来完成。
3. 处理组合结果：一旦所有期货完成，检索并处理结果。

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

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

@Service
public class AsyncService {

    @Async
    public CompletableFuture<String> performAsyncTask1() {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // Simulate a long-running task
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            return "Result from Task 1";
        });
    }

    @Async
    public CompletableFuture<String> performAsyncTask2() {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // Simulate a long-running task
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            return "Result from Task 2";
        });
    }
}

6.如何异步发布和处理Spring事件？

答：异步发布和处理 Spring 事件涉及使用@Async注释在单独的线程中处理事件。这允许主线程继续处理，而无需等待事件处理完成。

1. 启用异步处理 ：将@EnableAsync注释添加到配置类。
2. 定义事件：创建自定义事件类。
3. 发布事件 ：使用ApplicationEventPublisher发布事件。
4. 异步处理事件 ：创建一个用注释的事件监听器方法@Async。

7.什么是 @Scheduled****注解，如何用于异步任务？

答：@ScheduledSpring Boot 中的注释是一个强大的工具，用于安排任务以固定间隔或特定时间运行。通过将其与@Async注释结合使用，您可以异步运行这些任务，从而提高应用程序的响应能力和性能。这种方法对于需要定期执行而不阻塞主应用程序线程的任务特别有用。

8.什么是 Spring WebFlux，它如何支持异步 Web 应用程序？

答：Spring WebFlux 是 Spring 5 中引入的反应式 Web 框架，旨在支持异步、非阻塞 Web 应用程序。它允许使用反应式编程原理构建可扩展、高性能的 Web 应用程序。

• 反应式编程：WebFlux 建立在 Project Reactor 之上，它提供了一种反应式编程模型。
• 非阻塞 I/O：WebFlux 使用非阻塞 I/O，可以有效处理并发请求。
• 函数式编程：WebFlux 使用 Java 8 函数结构支持函数式编程风格。

9.如何使用Spring Data执行异步数据库操作？

答：使用 Spring Data 执行异步数据库操作涉及使用 Spring Data Reactive Repositories 提供的反应式编程模型。这些存储库利用 Project ReactorMono和Flux类型来处理异步和非阻塞数据库操作。

10.如何在 Spring Boot 中编写异步方法的单元测试？

回答：

在 Spring Boot 中编写异步方法的单元测试需要使用一些工具和技术来处理和验证异步行为。您可以使用CompletableFuture、Awaitility和其他测试框架来有效地测试异步方法。

1. 设置依赖项：确保您具有测试所需的依赖项。
2. 编写异步方法 ：创建用注释的方法@Async。
3. 编写单元测试 ：使用CompletableFuture和Awaitility测试异步行为。

这些问题和答案涵盖了Spring Boot 中异步工作的关键概念和实际实现，为面试准备提供了全面的了解。