日常开发中我们在一个接口中需要处理多个任务，通常都是串行的，这样导致接口的响应时间是每个任务的执行时间的总和。为了缩短响应时间，通常会使用异步处理多任务。

需求举例：查询书籍基本信息，书籍详细信息，作者信息并将结果数据返回。
假设查询书籍基本信息花费500毫秒，查询书籍详细信息花费500毫秒，查询作者信息花费500毫秒，共计1500毫秒，使用异步处理时间一般都是远小于1500毫秒的。

下面使用异步调用方式优化接口

1、异步任务类

实现 Callable 接口，用来处理带返回结果的任务。taskId 用来区别返回结果集数据

package com.example.demo.task;import java.util.concurrent.Callable;/*** 异步任务* @param <T>*/
public class AsynTaskCallable<T> implements Callable<T>{private String taskId;private Callable<T> task;public AsynTaskCallable(String taskId, Callable<T> task) {this.taskId = taskId;this.task = task;}@Overridepublic T call() throws Exception {T callResult = task.call();TaskResult result = new TaskResult();result.setTaskId(taskId);result.setData(callResult);return (T) result;}}

2、异步任务调用类

用来调用异步任务辅助类，completionService 用来指定线程池执行异步任务，tasks 为带返回结果的任务，可以实现多场景复用，减少重复编写相似的代码。

package com.example.demo.task;import com.sun.istack.internal.NotNull;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;/*** 异步任务调用*/
public class AsynTaskHelper<T> {/*** 使用指定线程池执行异步任务*/private CompletionService<TaskResult<T>> completionService = null;/*** 任务集合*/private List<Callable> tasks = null;/*** 设置线程池* @param executorService 线程池* @return*/public AsynTaskHelper setExecutorService(ExecutorService executorService){completionService = new ExecutorCompletionService(executorService);return this;}/*** 添加任务，返回结果* @param taskId* @param task* @return*/public AsynTaskHelper addTask(String taskId, Callable<T> task) {AsynTaskCallable callProxy = new AsynTaskCallable(taskId, task);if(null == tasks || tasks.isEmpty()){tasks = new ArrayList<>();}tasks.add(callProxy);return this;}/*** 提交任务* @return*/public AsynTaskHelper submit(){if(null != tasks && !tasks.isEmpty()){for (Callable callResult : tasks) {completionService.submit(callResult);}}return this;}/*** 获取返回结果* @return Map<K, V> K为任务Id* @throws ExecutionException* @throws InterruptedException*/public Map<String, T> getResult() throws ExecutionException, InterruptedException {return getResult(2, TimeUnit.SECONDS);}/*** 获取返回结果* @param timeout* @param unit* @return Map<K, V> K为任务Id* @throws InterruptedException* @throws ExecutionException*/public Map<String, T> getResult(long timeout,@NotNull TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException {Map<String, T> result = new HashMap<>();if(null == tasks){return result;}for (int i = 0; i < tasks.size(); i++) {Future<TaskResult<T>> poll = completionService.poll(timeout, unit);if(null != poll){TaskResult<T> task = poll.get();if(null != poll && null != task){result.put(task.getTaskId(), task.getData());}}}return result;}}

3、任务结果类

用来接收异步任务返回结果数据

package com.example.demo.task;/*** 任务结果数据* @param <T>*/
public class TaskResult<T> {/*** 任务Id*/private String taskId;/*** 返回数据*/private T data;public String getTaskId() {return taskId;}public void setTaskId(String taskId) {this.taskId = taskId;}public T getData() {return data;}public void setData(T data) {this.data = data;}@Overridepublic String toString() {return "TaskResult{" +"taskId='" + taskId + '\'' +", data=" + data +'}';}
}

4、异步调用

指定线程池执行任务

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(500);

正常业务操作

//查询Book信息
Callable<Book> bookCall = () -> bookService.get(bookId);
//查询BookDetail信息
Callable<BookDetail> bookDetailCall = () -> bookDetailService.get(bookId);
//查询Author信息
Callable<Author> auhtorCall = () -> authorService.get(bookId);

创建异步任务

//创建异步任务
AsynTaskHelper taskCallors = new AsynTaskHelper().setExecutorService(executor).addTask("book", bookCall).addTask("bookDetail", bookDetailCall).addTask("author", auhtorCall).submit();

获取结果，因为任务是异步的，可能第一时间拿不到结果，这里使用自旋的方式获取结果，如果3秒后还是没有结果则直接返回。

do{Map map = taskCallors.getResult();book = (Book) map.get("book");bookDetail = (BookDetail) map.get("bookDetail");author = (Author) map.get("author");runTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
} while ((null == book || null == bookDetail || null == author) && runTime < 3000);

完整示例调用代码

package com.example.demo.controller;import com.example.demo.domain.Author;
import com.example.demo.domain.Book;
import com.example.demo.domain.BookDetail;
import com.example.demo.service.AuthorService;
import com.example.demo.service.BookDetailService;
import com.example.demo.service.BookService;
import com.example.demo.task.AsynTaskHelper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;@RestController
public class BookController {@Autowiredprivate BookService bookService;@Autowiredprivate BookDetailService bookDetailService;@Autowiredprivate AuthorService authorService;private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(500);@GetMapping("books5/{bookId}")public Map find5(@PathVariable String bookId) throws ExecutionException, InterruptedException {Map<String, Object> result = new HashMap<>();Long beginTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("开始并行查询，开始时间：" + beginTime);//查询Book信息Callable<Book> bookCall = () -> bookService.get(bookId);//查询BookDetail信息Callable<BookDetail> bookDetailCall = () -> bookDetailService.get(bookId);//查询Author信息Callable<Author> auhtorCall = () -> authorService.get(bookId);//创建异步任务AsynTaskHelper taskCallors = new AsynTaskHelper().setExecutorService(executor).addTask("book", bookCall).addTask("bookDetail", bookDetailCall).addTask("author", auhtorCall).submit();Book book = null;BookDetail bookDetail = null;Author author = null;long runTime;do{Map map = taskCallors.getResult();book = (Book) map.get("book");bookDetail = (BookDetail) map.get("bookDetail");author = (Author) map.get("author");runTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;} while ((null == book || null == bookDetail || null == author) && runTime < 3000);System.out.println("结束并行查询,总耗时：" + (System.currentTimeMillis() - beginTime));result.put("book", book);result.put("detail", bookDetail);result.put("author", author);return result;}}

通过 AsynTaskHelper 调用异步任务能缩短接口响应时间，进而提升系统并发能力，后续有类似的使用场景也支持复用，减少重复编码工作。

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