异步编排之商品详情查询

异步编排
- CompletableFuture介绍
- - 创建异步对象
  - 计算完成时回调方法
  - handle 方法
  - 线程串行化方法
  - 两任务组合
  - - 全部完成
    - 一个完成即可
  - 多任务组合
业务描述
代码
- 准备工作
- - gulimall-product
  - - application.yml
- 业务代码
- - ItemController
  - SkuInfoService
  - SkuInfoServiceImpl

异步编排

CompletableFuture介绍

Future是Java 5添加的类，用来描述一个异步计算的结果。你可以使用isDone方法检查计算是否完成，或者使用get阻塞住调用线程，直到计算完成返回结果，你也可以使用cancel方法停止任务的执行。

虽然Future以及相关使用方法提供了异步执行任务的能力，但是对于结果的获取却是很不方便，只能通过阻塞或者轮询的方式得到任务的结果。阻塞的方式显然和我们的异步编程的初衷相违背，轮询的方式又会耗费无谓的CPU资源，而且也不能及时地得到计算结果，为什么不能用观察者设计模式当计算结果完成及时通知监听者呢？

很多语言，比如Node.js，采用回调的方式实现异步编程。Java的一些框架，比如Netty，自己扩展了Java的 Future接口，提供了addListener等多个扩展方法；Google guava也提供了通用的扩展Future；Scala也提供了简单易用且功能强大的Future/Promise异步编程模式。

作为正统的Java类库，是不是应该做点什么，加强一下自身库的功能呢？

在Java 8中, 新增加了一个包含50个方法左右的类:

CompletableFuture，提供了非常强大的Future的扩展功能，可以帮助我们简化异步编程的复杂性，提供了函数式编程的能力，可以通过回调的方式处理计算结果，并且提供了转换和组合CompletableFuture的方法。

CompletableFuture类实现了Future接口，所以你还是可以像以前一样通过get方法阻塞或者轮询的方式获得结果，但是这种方式不推荐使用。

CompletableFuture和FutureTask同属于Future接口的实现类，都可以获取线程的执行结果。

创建异步对象

CompletableFuture 提供了四个静态方法来创建一个异步操作。

static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)

没有指定Executor的方法会使用ForkJoinPool.commonPool() 作为它的线程池执行异步代码。如果指定线程池，则使用指定的线程池运行。以下所有的方法都类同。

runAsync方法不支持返回值。
supplyAsync可以支持返回值。

计算完成时回调方法

当CompletableFuture的计算结果完成，或者抛出异常的时候，可以执行特定的Action。主要是下面的方法：

public CompletableFuture<T> whenComplete(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action);
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action);
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action, Executor executor);
public CompletableFuture<T> exceptionally(Function<Throwable,? extends T> fn);

whenComplete可以处理正常和异常的计算结果，exceptionally处理异常情况。BiConsumer<? super T,? super Throwable>可以定义处理业务

whenComplete 和 whenCompleteAsync 的区别：

whenComplete：是执行当前任务的线程执行继续执行 whenComplete 的任务。 whenCompleteAsync：是执行把
whenCompleteAsync 这个任务继续提交给线程池来进行执行。
方法不以Async结尾，意味着Action使用相同的线程执行，而Async可能会使用其他线程执行（如果是使用相同的线程池，也可能会被同一个线程选中执行）

代码示例：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<Object>() {@Overridepublic Object get() {//异步线程执行并返回运算值System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t completableFuture");int i = 10 / 0;return 10;}}).whenComplete(new BiConsumer<Object, Throwable>() {@Overridepublic void accept(Object o, Throwable throwable) {//接受上一步返回值以及可能出现的异常System.out.println("接收到的对象：" + o.toString());System.out.println("抛出异常为：" + throwable);}}).exceptionally(new Function<Throwable, Object>() {@Overridepublic Object apply(Throwable throwable) {System.out.println("接受到的异常：" + throwable);//对异常进行处理，返回其他可能因为异常导致的其他结果return 100;}});System.out.println(future.get());}

handle 方法

handle 是执行任务完成时对结果的处理。
handle 是在任务完成后再执行，还可以处理异常的任务。

public <U> CompletionStage<U> handle(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn);
public <U> CompletionStage<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn);
public <U> CompletionStage<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn,Executor executor);

线程串行化方法

public <U> CompletableFuture<U> thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)public CompletionStage<Void> thenAccept(Consumer<? super T> action);
public CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action);
public CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action,Executor executor);public CompletionStage<Void> thenRun(Runnable action);
public CompletionStage<Void> thenRunAsync(Runnable action);
public CompletionStage<Void> thenRunAsync(Runnable action,Executor executor);

thenApply 方法：当一个线程依赖另一个线程时，获取上一个任务返回的结果，并返回当前任务的返回值。
thenAccept方法：消费处理结果。接收任务的处理结果，并消费处理，无返回结果。
thenRun方法：只要上面的任务执行完成，就开始执行thenRun，只是处理完任务后，执行 thenRun的后续操作

带有Async默认是异步执行的。这里所谓的异步指的是不在当前线程内执行。

Function<? super T,? extends U>
T：上一个任务返回结果的类型
U：当前任务的返回值类型

 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<Object>() {@Overridepublic Object get() {//异步线程执行并返回运算值System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t completableFuture");int i = 10 / 0;return 10;}}).thenApply(new Function<Integer, Integer>() {@Overridepublic Integer apply(Integer o) {System.out.println("thenApply方法，上次返回结果：" + o);return  o * 2;}}).whenComplete(new BiConsumer<Object, Throwable>() {@Overridepublic void accept(Object o, Throwable throwable) {//接受上一步返回值以及可能出现的异常System.out.println("接收到的对象：" + o.toString());System.out.println("抛出异常为：" + throwable);}}).exceptionally(new Function<Throwable, Object>() {@Overridepublic Object apply(Throwable throwable) {System.out.println("接受到的异常：" + throwable);//对异常进行处理，返回其他可能因为异常导致的其他结果return 100;}}).handle(new BiFunction<Integer, Throwable, Integer>() {@Overridepublic Integer apply(Integer integer, Throwable throwable) {System.out.println("接收到的对象：" + integer);System.out.println("接受到的异常：" + throwable);return 8888;}});System.out.println(future.get());}

两任务组合

全部完成

public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombine(CompletionStage<? extends U> other,BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn);public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombineAsync(CompletionStage<? extends U> other,BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn);public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombineAsync(CompletionStage<? extends U> other,BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn, Executor executor);public <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBoth(CompletionStage<? extends U> other,BiConsumer<? super T, ? super U> action);public <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBothAsync(CompletionStage<? extends U> other,BiConsumer<? super T, ? super U> action);public <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBothAsync(CompletionStage<? extends U> other,BiConsumer<? super T, ? super U> action, Executor executor);public CompletableFuture<Void> runAfterBoth(CompletionStage<?> other,Runnable action);public CompletableFuture<Void> runAfterBothAsync(CompletionStage<?> other,Runnable action);public CompletableFuture<Void> runAfterBothAsync(CompletionStage<?> other,Runnable action,Executor executor);

两个任务必须都完成，触发该任务。

thenCombine：组合两个future，获取两个future的返回结果，并返回当前任务的返回值

thenAcceptBoth：组合两个future，获取两个future任务的返回结果，然后处理任务，没有返回值。

runAfterBoth：组合两个future，不需要获取future的结果，只需两个future处理完任务后，处理该任务。

一个完成即可

public <U> CompletableFuture<U> applyToEither(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T, U> fn);public <U> CompletableFuture<U> applyToEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T, U> fn);public <U> CompletableFuture<U> applyToEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T, U> fn,Executor executor);public CompletableFuture<Void> acceptEither(CompletionStage<? extends T> other, Consumer<? super T> action);public CompletableFuture<Void> acceptEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Consumer<? super T> action);public CompletableFuture<Void> acceptEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Consumer<? super T> action,Executor executor);public CompletableFuture<Void> runAfterEither(CompletionStage<?> other,Runnable action);public CompletableFuture<Void> runAfterEitherAsync(CompletionStage<?> other,Runnable action);public CompletableFuture<Void> runAfterEitherAsync(CompletionStage<?> other,Runnable action,Executor executor);

当两个任务中，任意一个future任务完成的时候，执行任务。

applyToEither：两个任务有一个执行完成，获取它的返回值，处理任务并有新的返回值。

acceptEither：两个任务有一个执行完成，获取它的返回值，处理任务，没有新的返回值。

runAfterEither：两个任务有一个执行完成，不需要获取future的结果，处理任务，也没有返回值。

多任务组合

public static CompletableFuture<Void> allOf(CompletableFuture<?>... cfs);public static CompletableFuture<Object> anyOf(CompletableFuture<?>... cfs);

allOf：等待所有任务完成

anyOf：只要有一个任务完成

业务描述

我们这个功能主要是满足，在商品详情页面查询时，通过一个接口去获取商品的有关的所有信息

sku基本信息
sku图片信息
获取spu销售属性组合
获取spu介绍
获取spu规格参数信息

其中有些查询是可以同时进行的，有些操作则需要在其他步骤返回结果后，拿到结果去继续查询，最后返回结果。
所以我们为了优化接口的加载速度可以选择异步编排

代码

准备工作

因为我们准备使用异步编排的代码方式去查询数据
异步编排需要用到线程池我们需要在程序初始化之前创建线程池

gulimall-product

线程池配置类，参数从配置文件获取

@ConfigurationProperties(prefix = "gulimall.thread")
@Component
@Data
public class ThreadPoolConfigProperties {private Integer coreSize;private Integer maxSize;private Integer keepAliveTime;
}

spring容器类，初始化线程池

/*** <p>Title: MyThreadConfig</p>* Description：配置线程池* date：2020/6/25 10:58*/
// 开启这个属性配置
//@EnableConfigurationProperties(ThreadPoolConfigProperties.class)
@Configuration
public class MyThreadConfig {@Beanpublic ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor(ThreadPoolConfigProperties threadPoolConfigProperties){return new ThreadPoolExecutor(threadPoolConfigProperties.getCoreSize() == null ? 20 : threadPoolConfigProperties.getCoreSize(), threadPoolConfigProperties.getMaxSize() == null ? 200 : threadPoolConfigProperties.getMaxSize(),threadPoolConfigProperties.getKeepAliveTime() == null ? 10 : threadPoolConfigProperties.getKeepAliveTime(), TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(10000), Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());}
}

另外我们可以在pom文件中引入jar包来在配置文件中配置时达到提示的效果

     <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId><optional>true</optional></dependency>

application.yml

配置文件中

glmall:thread:core-size: 20max-size: 200keep-alive-time: 10

业务代码

ItemController

/*** 查询返回商品详情*/
@RestController
@RequestMapping("/item")
public class ItemController {@Autowiredprivate SkuInfoService skuInfoService;@GetMapping("/{skuId}")public R skuItem(@PathVariable("skuId") Long skuId) throws ExecutionException, InterruptedException {SkuItemVo vo = skuInfoService.item(skuId);return R.ok().put("data", vo);}
}

SkuInfoService

SkuItemVo item(Long skuId) throws ExecutionException, InterruptedException;

SkuInfoServiceImpl

@Service("skuInfoService")
public class SkuInfoServiceImpl extends ServiceImpl<SkuInfoDao, SkuInfoEntity> implements SkuInfoService {@Autowiredprivate ThreadPoolExecutor executor;@Autowiredprivate SkuImagesService imagesService;@Autowiredprivate SpuInfoDescService spuInfoDescService;@Autowiredprivate AttrGroupService attrGroupService;@Autowiredprivate SkuSaleAttrValueService skuSaleAttrValueService;@Overridepublic SkuItemVo item(Long skuId) throws ExecutionException, InterruptedException {SkuItemVo skuItemVo = new SkuItemVo();CompletableFuture<SkuInfoEntity> infoFutrue = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {//1 sku基本信息SkuInfoEntity info = getById(skuId);skuItemVo.setInfo(info);return info;}, executor);CompletableFuture<Void> ImgageFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {//2 sku图片信息List<SkuImagesEntity> images = imagesService.getImagesBySkuId(skuId);skuItemVo.setImages(images);}, executor);CompletableFuture<Void> saleAttrFuture =infoFutrue.thenAcceptAsync(res -> {//3 获取spu销售属性组合List<ItemSaleAttrVo> saleAttrVos = skuSaleAttrValueService.getSaleAttrsBuSpuId(res.getSpuId());skuItemVo.setSaleAttr(saleAttrVos);},executor);CompletableFuture<Void> descFuture = infoFutrue.thenAcceptAsync(res -> {//4 获取spu介绍SpuInfoDescEntity spuInfo = spuInfoDescService.getById(res.getSpuId());skuItemVo.setDesc(spuInfo);},executor);CompletableFuture<Void> baseAttrFuture = infoFutrue.thenAcceptAsync(res -> {//5 获取spu规格参数信息List<SpuItemAttrGroup> attrGroups = attrGroupService.getAttrGroupWithAttrsBySpuId(res.getSpuId(), res.getCatalogId());skuItemVo.setGroupAttrs(attrGroups);}, executor);// 等待所有任务都完成再返回CompletableFuture.allOf(ImgageFuture,saleAttrFuture,descFuture,baseAttrFuture).get();return skuItemVo;}}

其他代码可以参考github

高级篇代码地址

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