springboot优雅shutdown时异步线程安全优化

前面针对graceful shutdown写了两篇文章
第一篇：
https://blog.csdn.net/chenshm/article/details/139640775
只思量了阻塞线程，没有思量异步线程
第二篇：
https://blog.csdn.net/chenshm/article/details/139702105
第二篇思量了多线程的安全性，包括异步线程。
1. 为什么还需要优化呢？

因为第二篇的写法还不够优美，它存在以下缺陷。

• 只在一个service bean 里面临ExecutorService做predestroy，只能对一个service类的异步线程提供安全保障，其他service类的异步业务需要重写predestroy的逻辑，造成代码冗余。
  
• 异步方法的写法比较贫苦，其他程序员并不常用。如今用springboot的程序员喜欢用@Async注解，随时随地可以把方法酿成异步执行。
  从架构师的角度思量的话，写代码只管满意多数环境可用，易用，最好照旧全局有效的，让其他程序员专注于写业务代码。
  接下来让我们实现@Async注解的异步方法在app graceful shutdow时保持线程安全。
  

2. 代码优化

• 确认graceful shutdown settings
  
  
  
  
• 添加第一个servcie 的异步方法
  

1. package com.it.sandwich.service.impl;
3. import com.it.sandwich.service.Demo2Service;
4. import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
5. import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
6. import org.springframework.stereotype.Component;
7. import org.springframework.stereotype.Service;
9. /**
10. * @Author 公众号： IT三明治
11. * @Date 2024/6/16
12. * @Description:
13. */
14. @Slf4j
15. @Service
16. @Component
17. public class Demo2ServiceImpl implements Demo2Service {
18.     @Override
19.     @Async
20.     public void feedUserInfoToOtherService(String userId) throws InterruptedException {
21.         for (int i = 0; i < 40; i++) {
22.             log.info("Demo2Service update {} login info to other services, service num: {}", userId, i+1);
23.             Thread.sleep(1000);
24.         }
25.     }
26. }

复制代码

• 添加第二个Servcie 的异步方法
  

1. package com.it.sandwich.service.impl;
3. import com.it.sandwich.service.Demo2Service;
4. import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
5. import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
6. import org.springframework.stereotype.Component;
7. import org.springframework.stereotype.Service;
9. /**
10. * @Author 公众号： IT三明治
11. * @Date 2024/6/16
12. * @Description:
13. */
14. @Slf4j
15. @Service
16. @Component
17. public class Demo1ServiceImpl implements Demo1Service {
18.     @Override
19.     @Async
20.     public void feedUserInfoToOtherService(String userId) throws InterruptedException {
21.         for (int i = 0; i < 35; i++) {
22.             log.info("Demo1Service update {} login info to other services, service num: {}", userId, i+1);
23.             Thread.sleep(1000);
24.         }
25.     }
26. }

复制代码

添加两个@Async方法，验证全局生效。

• api接口
  

1. package com.it.sandwich.controller;
3. import com.it.sandwich.base.ResultVo;
4. import com.it.sandwich.service.Demo1Service;
5. import com.it.sandwich.service.Demo2Service;
6. import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
7. import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
8. import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
9. import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
10. import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
12. import javax.annotation.Resource;
14. /**
15. * @Author 公众号： IT三明治
16. * @Date 2024/6/16
17. * @Description:
18. */
19. @Slf4j
20. @RestController
21. @RequestMapping("/api")
22. public class DemoController {
24.     @Resource
25.     Demo1Service demo1Service;
26.     @Resource
27.     Demo2Service demo2Service;
29.     @GetMapping("/{userId}")
30.     public ResultVo<Object> getUserInfo(@PathVariable String userId) throws InterruptedException {
31.         log.info("userId:{}", userId);
32.         demo1Service.feedUserInfoToOtherService(userId);
33.         demo2Service.feedUserInfoToOtherService(userId);
34.         for (int i = 0; i < 30; i++) {
35.             log.info("updating user info for {}, waiting times: {}", userId, i+1);
36.             Thread.sleep(1000);
37.         }
38.         return ResultVo.ok();
39.     }
40. }

复制代码

• @Async有效的全局线程池设置
  

1. package com.it.sandwich.config;
3. import org.springframework.context.annotation.Bean;
4. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
5. import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
6. import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
8. import java.util.concurrent.Executor;
11. /**
12. * @Author 公众号： IT三明治
13. * @Date 2024/6/16
14. * @Description:
15. */
16. @Configuration
17. @EnableAsync
18. public class AsyncConfig {
20.     @Bean
21.     public Executor taskExecutor() {
22.         ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
23.         executor.setCorePoolSize(2); // 设置核心线程数
24.         executor.setMaxPoolSize(5); // 设置最大线程数
25.         executor.setQueueCapacity(100); // 设置队列容量
26.         executor.setThreadNamePrefix("sandwich-async-pool-"); // 自定义线程名称前缀
27.         executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true); // 设置线程池关闭时是否等待任务完成
28.         executor.setAwaitTerminationSeconds(60); // 设置等待时间，如果你需要所有异步线程的安全退出，请根据线程池内敢长线程处理时间配置这个时间
29.         return executor;
30.     }
31. }

复制代码

3. 验证代码

• 重启服务
  
• call api
  

1. Administrator@USER-20230930SH MINGW64 /d/git/micro-service-logs-tracing
2. $ curl http://localhost:8080/api/sandwich

复制代码

• shutdown app(Ctrl+F2)
  
• 验证日志
  查看日志前我们先分析一下代码，我们一个api请求里面一共有三个线程，一个阻塞线程，两个@Async注解修饰的异步线程。阻塞线程的循环计数日志从1到30，Demo1Service 异步线程的循环计数日志从1到35，Demo2Service异步线程的循环计数日志从1到40。我们期待的结果是提前shutdown之后三个线程的计数日志都完备打印出来。
  
  
  
  

日志完美验证了我们的期待。 我设置的“sandwich-async-pool-”线程名前缀也在两个线程日志中体现了。进一步证明AsyncConfig对全部@Async注解修饰的异步线程全局有效。
这是为什么呢？
4. AsyncConfig设置代码分析

当我在Spring设置中通过@Bean界说了一个ThreadPoolTaskExecutor实例，而且在同一设置类或其他被扫描到的设置类中启用了@EnableAsync注解时，这个自界说线程池会自动与Spring的异步任务执行机制关联起来。这一过程背后的原理涉及到Spring的异步任务执行器（AsyncConfigurer接口）的自动设置和代理机制，具体原因如下：
   

• Spring的自动装配（Auto Configuration）: Spring Boot利用自动设置（auto-configuration）机制来简化设置。当它检测到@EnableAsync注解时，会自动寻找并设置一个TaskExecutor（线程池）来执行@Async标记的方法。假如在应用上下文中存在多个TaskExecutor的Bean，Spring通常会选择一个合适的Bean作为默认的异步执行器。自界说的ThreadPoolTaskExecutor Bean由于是明确设置的，因此优先级较高，天然成为首选。
  
• AsyncConfigurer接口: 当我使用@EnableAsync时，现实上是在告诉Spring去查找实现了AsyncConfigurer接口的设置类。假如我没有直接实现这个接口并提供自界说设置，Spring会使用默认的设置。但是，假如我提供了自界说的ThreadPoolTaskExecutor Bean，Spring会以为这是我盼望用于异步任务的线程池。
  
• Spring AOP代理: @Async注解的方法在运行时会被Spring的AOP（面向切面编程）机制代理。这个代理逻辑会检查是否有设置好的TaskExecutor，假如有（好比我自界说的ThreadPoolTaskExecutor），就会使用这个线程池来执行方法，从而实现了异步调用。
  
• Bean的命名和范例匹配: 默认环境下，Spring在查找执行器时会优先思量那些名为taskExecutor的Bean，这也是为什么在设置ThreadPoolTaskExecutor时通常会使用这个名字。当然，即使不叫这个名字，也可以通过实现AsyncConfigurer接口并重写getAsyncExecutor方法来指定使用的线程池。
  

  综上所述，自界说的ThreadPoolTaskExecutor之以是能成为Spring异步任务执行的默认线程池，是因为Spring的自动设置逻辑、AOP代理机制以及通过设置明确指定了这个线程池的使用。
至此，graceful shutdown已经可以使多线程，高并发的项目在做release的时候，线程安全性得到保障。 特别是一些长处置惩罚的schedul job项目（此中好多job为了提交效率，用了异步机制），经过这样优化之后，release的信心是不是加强了好多。
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