《重学Java高并发》同步转异步编程技巧与实战运用

简介: 《重学Java高并发》同步转异步编程技巧与实战运用

1、线程池+Future模式


笔者在公司中负责开发某一个产品时,需要实现一个告警模块,告警通知方式需要为钉钉群、电话短信等方式,并且及时时单一的告警方式,例如钉钉群告警,也需要同时发送到多个群(监控中心、业务项目组钉钉群),使监控告警能真正通知到各个相关方,确保人工及时处理跟进,避免事态进一步发展。


发送钉钉群告警信息的时序图如下:

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发送到不同的钉钉群,这个过程完成可以并发,并发同步等待发送结果,即这个过程是一个同步场景,但可以转化成异步(多并发),即经典的同步转异步


要实现这个功能,我想大家第一时间会想到使用线程池+Future模式。

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代码实现的关键点如下:


  • 创建一个线程池,请大家一定要使用自定义线程工厂,为创建的线程命名,如代码@2.
  • 两个任务,提交到线程池中,此过程是一个异步。注意:SendDingDingTalk是实现java.util.concurrent.Callable,即带返回值的任务。
  • 提交到线程池中的任务如果实现了java.util.concurrent.Callable,提交到线程池返回一个Future对象(凭证),通过调用Feture对象的get()方法,如果任务未完成,则会阻塞,即实现同步转异步调用,再转同步的调用效果,从而提高并发,提高性能。


2、CountDownLatch的妙用


使用线程池+Future模式,有时候会显得比较笨重,因为需要额外创建一个线程池,如果在一些轻量级场景(单线程+批量)场景下也希望将同步转异步,我们有其他办法没?


使用CountDownLatch!!!


接下来我们结合场景来说说如何使用CountDownLatch。


例如我们在对数据库数据进行清理时,通常会将数据进行分页(任务分批),然后创建多个子线程,主线程将任务分批后提交到子线程,等待子线程全部执行完成后,主线程打印执行日期,其时序图如下所示:

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主线程如何得知子线程执行完毕呢?在java中,通常的方案是 join,但juc框架中的CountDownLatch实现了与Thread.join相同的语义,其伪代码实现如下:

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使用CountDownLatch的要点如下:


  • 首先会创建一个CountDownLatch,并且指定计数器,通常为子线程的个数。
  • 然后主线程向子线程提交任务,并且子线程在完成自己的工作后,调用CountDownLatch的countDown,计数器降一,“以此来表示子线程已处理完毕”。
  • 各个子线程异步执行,但最终还是要转为同步,因为主线程需要等待结果,故主线程需要调用CountDownLatch的await方法,进行阻塞,直到计数器为0。


关键中的关键:引入多个子线程并发执行,将同步任务转换为异步执行,但最终结果是必须等待所有子线程运行完毕,故此时异步又需要转回同步:


即CountDownLatch通过引入计数器以及countDown()方法与await()方法实现线程之间的协作,从而实现同步转异步。

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