【重写后】使用Deferred方式实现异步调用，提升系统吞吐量的Spring Boot技巧

最编程 2024-08-12 10:46:09

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1、背景

在我们的实际生产中，常常会遇到下面的这种情况，某个请求非常耗时(大约5s返回)，当大量的访问该请求的时候，再请求其他服务时，会造成没有连接使用的情况，造成这种现象的主要原因是，我们的容器(tomcat)中线程的数量是一定的，例如500个，当这500个线程都用来请求服务的时候，再有请求进来，就没有多余的连接可用了，只能拒绝连接。要是我们在请求耗时服务的时候，能够异步请求(请求到controller中时，则容器线程直接返回，然后使用系统内部的线程来执行耗时的服务，等到服务有返回的时候，再将请求返回给客户端)，那么系统的吞吐量就会得到很大程度的提升了。

2、Deferred方式实现异步调用

在我们是生产中，往往会遇到这样的情景，controller中调用的方法很多都是和第三方有关的，例如JMS，定时任务，队列等，拿JMS来说，比如controller里面的服务需要从JMS中拿到返回值，才能给客户端返回，而从JMS拿值这个过程也是异步的，这个时候，我们就可以通过Deferred来实现整个的异步调用。首先，我们来模拟一个长时间调用的任务，代码如下：

@Component
public class LongTimeTask {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
@Async
public void execute(DeferredResult<String> deferred){
    logger.info(Thread.currentThread().getName() + "进入 taskService 的 execute方法");
    try {
        // 模拟长时间任务调用，睡眠2s
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        // 2s后给Deferred发送成功消息，告诉Deferred，我这边已经处理完了，可以返回给客户端了
        deferred.setResult("world");
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
  }
}

接着，我们就来实现异步调用，controller如下：

@RestController
public class AsyncDeferredController {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
private final LongTimeTask taskService;

@Autowired
public AsyncDeferredController(LongTimeTask taskService) {
    this.taskService = taskService;
}

@GetMapping("/deferred")
public DeferredResult<String> executeSlowTask() {
    logger.info(Thread.currentThread().getName() + "进入executeSlowTask方法");
    DeferredResult<String> deferredResult = new DeferredResult<>();
    // 调用长时间执行任务
    taskService.execute(deferredResult);
    // 当长时间任务中使用deferred.setResult("world");这个方法时，会从长时间任务中返回，继续controller里面的流程
    logger.info(Thread.currentThread().getName() + "从executeSlowTask方法返回");
    // 超时的回调方法
    deferredResult.onTimeout(new Runnable(){
    
        @Override
        public void run() {
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " onTimeout");
            // 返回超时信息
            deferredResult.setErrorResult("time out!");
        }
    });
    
    // 处理完成的回调方法，无论是超时还是处理成功，都会进入这个回调方法
    deferredResult.onCompletion(new Runnable(){
    
        @Override
        public void run() {
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " onCompletion");
        }
    });
    
    return deferredResult;
    }
}

ps：异步调用可以使用AsyncHandlerInterceptor进行拦截，使用示例如下：

@Component
public class MyAsyncHandlerInterceptor implements AsyncHandlerInterceptor {

private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyAsyncHandlerInterceptor.class);

@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
        throws Exception {
    return true;
}

@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
        ModelAndView modelAndView) throws Exception {
//HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
    logger.info(Thread.currentThread().getName()+ "服务调用完成，返回结果给客户端");
}

@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)
        throws Exception {
    if(null != ex){
        System.out.println("发生异常:"+ex.getMessage());
    }
}

@Override
public void afterConcurrentHandlingStarted(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
        throws Exception {
    
    // 拦截之后，重新写回数据，将原来的hello world换成如下字符串
    String resp = "my name is chhliu!";
    response.setContentLength(resp.length());
    response.getOutputStream().write(resp.getBytes());
    
    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入afterConcurrentHandlingStarted方法");
   }

}

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