從多個角度詳解Spring Boot非同步編程

一、為什麼需要非同步編程

在Web應用中，大量的業務邏輯需要在請求響應過程中完成。如果每個請求都是同步執行的話，那麼每個請求的響應時間都很難控制，需要等待上一個請求執行完畢後再執行下一個請求。

而非同步編程可以將一些阻塞的、耗時的操作放在後台線程中執行，主線程可以立即返迴響應，提高Web應用的並發處理能力和吞吐量。

Spring Boot作為一個優秀的後端框架，在非同步編程方面提供了多種方案。

二、利用@Async實現非同步編程

在Spring Boot框架中，我們可以使用註解@Async來實現非同步編程。只需加上該註解，就可以讓某個方法變為非同步方法。

具體操作步驟：

1. 在啟動類或配置類上添加@EnableAsync註解。

@SpringBootApplication 
@EnableAsync 
public class Application {

   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(Application.class, args);
   }
}

2. 在需要非同步執行的方法上添加@Async註解。

@Service 
public class MyService {

   @Async 
   public Future<Integer> doSomething() {
      //耗時操作
      return new AsyncResult<Integer>(result);
   }
}

註解@Async可以放在類級別和方法級別上，同時還可以傳遞一些可選的參數。

三、使用CompletableFuture進行非同步編程

Spring Boot框架也提供了CompletableFuture這個類進行非同步編程。CompletableFuture是Java 8中新增的一個類，它可以幫助我們優雅地完成非同步編程。

具體操作步驟：

1. 在需要非同步執行的方法中返回一個CompletableFuture對象。

@Service 
public class MyService {

   public CompletableFuture<String> doSomething() {   
      CompletableFuture<String> future = new CompletableFuture<>();   
      new Thread(() -> {         
         try {            
            //耗時操作   
            future.complete("result");
         } catch (Exception e) {         
            future.completeExceptionally(e);
         }   
      }).start();   
      return future; 
   } 
}

2. 使用thenApply、thenCompose、thenAccept等方法對非同步結果進行處理。

CompletableFuture<String> future = myService.doSomething(); 
future.thenApply(result -> {   
   return "Hello " + result; 
}).thenAccept(result -> {   
   System.out.println(result); 
});

四、使用WebFlux進行非同步編程

WebFlux是Spring Framework 5.x中引入的非同步編程模型。它提供了一種響應式編程的思想，可以更加高效地處理大量並發請求。

具體操作步驟：

1. 在配置類中啟用WebFlux。

@Configuration 
public class MyConfig implements WebFluxConfigurer {
    @Override 
    public void configureHttpMessageCodecs(ServerCodecConfigurer configurer) {   configurer.defaultCodecs().jackson2JsonDecoder(new    Jackson2JsonDecoder());   configurer.defaultCodecs().jackson2JsonEncoder(new Jackson2JsonEncoder());
    } 
}

2. 在Controller中使用Mono和Flux進行處理。

@RestController 
public class MyController {

    @Autowired 
    private MyService myService;

    @GetMapping("/getSomething") 
    public Mono<String> getSomething() {
       return myService.doSomething(); 
    }

    @GetMapping("/getManySomethings") 
    public Flux<String> getManySomethings() {   return myService.doManySomethings();
    } 
}

五、總結

本文從多個角度詳細介紹了Spring Boot框架中的非同步編程方案。在實際開發中，可以根據具體的業務場景和需求選擇適當的方案進行開發。

完整代碼示例可以參考GitHub地址：https://github.com/javadev-org/spring-boot-async-example