Java自定义异步功能实践

前面我们提到线程池处理批量接口请求实践但是在语法上比较复杂,还需要进行线程间的同步,也需要一定的Java知识,最近在学习Golang语言时,感觉go关键字十分高效,只要是想异步执行的方法,只需在前面添加go关键字即可。

如果Java也能实现一个类似go的关键字,那该多好啊!

思路

Java本身也是支持闭包的,通过闭包重建一个java.lang.Runnable的匿名实现类,然后创建线程去执行对应的方法,应该是可以实现简单异步功能。

既然Java都能支持,那Groovy肯定也有解决方案了,至少可以直接用Java的方案。

几种语言的闭包使用可以参考

实践

思路比较简单,下面分享一下实践过程。

Java

不同于其他语言,Java闭包方法根据不同的参数、返回值有不同的实现类。这个地方有点烦,不够灵活。我试了java.util.function下面的多个实现类,最终选择了java.util.function.Supplier,原因是这个实现类没有参数,但是需要一个返回值。

There is no requirement that a new or distinct result be returned each time the supplier is invoked.

代码和使用方式如下:

package com.funtest.javatest;

import com.funtester.frame.SourceCode;

import java.util.function.Supplier;

public class Sync extends SourceCode {

    public static void main(String[] args) {
        sync(() -> {
            sleep(0.1);
            output("tester");
            return DEFAULT_CHARSET;
        });
        output("FunTester");
    }

    public static void sync(Supplier f) {
        new Thread(() -> {
            f.get();
        }).start();
    }

}

控制台输出:

INFO-> main 当前用户:oker,工作目录:/Users/oker/IdeaProjects/funtester/,系统编码格式:UTF-8,系统Mac OS X版本:10.16
INFO-> main FunTester
INFO-> Thread-1 tester

Process finished with exit code 0


这里先不展示Groovy如何使用了。后面有更精彩的。

Groovy

Groovy语法相当简单,用一个groovy.lang.Closure解决所有问题。

代码和使用方式如下:

import com.funtester.frame.SourceCode

class Sync extends SourceCode {

    public static void main(String[] args) {

        sync {
            sleep(0.2)
            output(320)
        }
        output("FunTester")

    }


    static void sync(Closure f) {
        new Thread(f()).start()
    }
}

控制台输出:

INFO-> main 当前用户:oker,工作目录:/Users/oker/IdeaProjects/funtester/,系统编码格式:UTF-8,系统Mac OS X版本:10.16
INFO-> main FunTester
INFO-> Thread-1 tester

Process finished with exit code 0

可以看出Groovy语法是非常简单的,已经非常接近Golang语言go关键字的体验了,仅仅从语法上,性能上的问题以后会再讨论。

线程池升级

因为Golang语言有自己的goroutine管理器,加上Golang特性,所以不是用很担心创建过多的协程消耗更多资源。但是Java还是要考虑一下的,为了解决测试过程中创建过多线程导致异常出现,我用线程池解决这个问题。通过将闭包中的方法包装成java.lang.Runnable对象,丢给线程池去执行。

封装方法如下:

    /**
     * 异步执行某个代码块
     * Java调用需要return,Groovy也不需要,语法兼容
     *
     * @param f
     */
    public static void fun(Supplier f) {
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                f.get();
            }
        };
        ThreadPoolUtil.executeSync(runnable);
    }

这里我选用了Java的语法,为什么不用Groovy的方法封装呢?因为Groovy完全兼容了Java的语法而不失去Groovy自己的特性。

下面演示一下Java如何使用:

public class FunT extends FunLibrary {

    public static void main(String[] args) {

        fun(()->{
            sleep(0.1);
            output("FunTester");
            return null;
        });
        output("fds");
        ThreadPoolUtil.shutFun()    
    }
    
}

优先于Java语法,需要多写一些code,这个我目前解决方案是通过Intellij自带的Live Templates输入代码模板解决。如图:

image

下面演示一下Groovy如何使用:

    public static void main(String[] args) {

        fun {
            sleep(0.2)
            output(320)
        }
        output("FunTester")
        ThreadPoolUtil.shutFun()    
    }

同样我们可以使用Intellij自带的Live Templates输入代码模板,不再展示了。

简直如丝般顺滑。

控制台输出:

INFO-> main 当前用户:oker,工作目录:/Users/oker/IdeaProjects/funtester/,系统编码格式:UTF-8,系统Mac OS X版本:10.16
INFO-> main FunTester
INFO-> FT-1 320

Process finished with exit code 0

这里我自定义了线程的名字,方法如下:

    /**
     * 自定义{@link ThreadFactory}对象
     * @return
     */
    static ThreadFactory getFactory() {
        if (FunFactory == null) {
            synchronized (ThreadPoolUtil.class) {
                if (FunFactory == null) {
                    FunFactory = new ThreadFactory() {

                        @Override
                        Thread newThread(Runnable runnable) {
                            Thread thread = new Thread(runnable);
                            def increment = threadNum.getAndIncrement()
                            def name = increment < 10 ? "00" + increment : increment < 100 ? "0" + increment : Constant.EMPTY + increment
                            thread.setName("FT-" + name);
                            return thread;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return FunFactory
    }

多线程同步

如果遇到有多线程同步需求,那么依旧使用java.util.concurrent.Phaser来满足需求。封装方法如下:

    /**
     * 异步执行代码块,使用{@link Phaser}进行多线程同步
     *
     * @param f
     * @param phaser
     */
    public static void fun(Supplier f, Phaser phaser) {
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    phaser.register();
                    f.get();
                } catch (Exception e) {
                    logger.warn("执行异步方法时发生错误!", e);
                } finally {
                    phaser.arriveAndDeregister();
                }
                
            }
        };
        ThreadPoolUtil.executeSync(runnable);
    }

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