SpringBoot项目中异步调用接口方式知多少？

环境：springboot2.5.12

经常会遇到在项目中调用第三方接口的情景，你是如何调用的呢？同步？异步？

场景：

假设下单业务流程如下步骤：

1、查询用户信息。

2、查询库存信息。

3、查询活动信息（折扣）。

1、同步顺序调用

public boolean createOrder() {
  long start = System.currentTimeMillis() ;
  String userResult = restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/users/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  String storageResult = restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/storage/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  String discountResult = restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/discount/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  // 这里合并请求结果处理
  System.out.println(Arrays.toString(new String[] {userResult, storageResult, discountResult})) ;
  System.out.println("传统方式耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒") ;
  return true ;
}
@GetMApping("/create")
public Object create() {
  return os.createOrder() ;
}

调用结果：

图片

接口一个一个调用，非常耗时。

2、多线程（Callable+Future）

public boolean createOrder2() {
  long start = System.currentTimeMillis() ;
  Callable<String> userCallable = () -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/users/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  } ;
  Callable<String> storageCallable = () -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/storage/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  } ;
  Callable<String> discountCallable = () -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/discount/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  } ;
  FutureTask<String> userTask = new FutureTask<>(userCallable) ;
  FutureTask<String> storageTask = new FutureTask<>(storageCallable) ;
  FutureTask<String> discountTask = new FutureTask<>(discountCallable) ;
  new Thread(userTask).start() ;
  new Thread(storageTask).start() ;
  new Thread(discountTask).start() ;
  try {
    String userResult = userTask.get() ;
    String storageResult = storageTask.get() ;
    String discountResult = discountTask.get() ;
    // 这里合并请求结果处理
    System.out.println(Arrays.toString(new String[] {userResult, storageResult, discountResult})) ;
  } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("多线程方式耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒") ;
  return true ;
}

调用结果：

图片

这次耗时少了，性能明显提升了。但在项目中我们一般是禁止直接创建线程的，如果这是个高并发的接口，那么我们的程序很可能出现OOM的错误。

3、线程池（Callable+Future）防止内存溢出风险

ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 60, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(1000)) ;
  public boolean createOrder3() {
  long start = System.currentTimeMillis() ;
  List<Future<String>> results = new ArrayList<>(3) ;
  results.add(pool.submit(() -> {
      return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/users/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  })) ;
  results.add(pool.submit(() -> {
      return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/storage/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  })) ;
  results.add(pool.submit(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/discount/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  })) ;
  for (int i = 0, size = results.size(); i < size; i++) {
    try {
      System.out.println(results.get(i).get()) ;
    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  System.out.println("线程池方式耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒") ;
  return true ;
}

调用结果：

图片

耗时和上一个基本一致，通过Future的方式有一个问题就是只能一个一个的取值，只有当前的返回数据了后才会继续往下执行。如果有其它的任务执行完，那没有轮到它也必须等待。

4、CompletionService（异步任务与使用已完成任务的结果分离），submit提交任务，take获取已经完成的任务，不用按照submit的顺序获取结果。

public boolean createOrder4() {
  long start = System.currentTimeMillis() ;
  CompletionService<String> cs = new ExecutorCompletionService<>(pool) ;
  cs.submit(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/users/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  }) ;
  cs.submit(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/storage/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  }) ;
  cs.submit(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/discount/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  }) ;
  for (int i = 2 ; i >=0; i--) {
    try {
      System.out.println(cs.take().get()) ;
    } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  System.out.println("CompletionService方式耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒") ;
  return true ;
}

调用结果：

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通过CompletionService方式不管任务添加的顺序是什么，只要通过take方法就能获取执行完的结果，如果没有任务执行完，take方法会阻塞。

5、CompletableFuture（异步任务编排），JDK1.8

public boolean createOrder5() {
  long start = System.currentTimeMillis() ;
  CompletableFuture<String> userFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/users/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  }) ;
    
  CompletableFuture<String> storageFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/storage/{1}", String.class, new Object[] {1}) ;
  }) ;
    
  CompletableFuture<String> discountFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/discount/{1}", String.class, new Object[] {1});
  }) ;
  CompletableFuture<List<String>> result = CompletableFuture
      .allOf(userFuture, storageFuture, discountFuture)
      .thenApply((Void) -> {
        List<String> datas = new ArrayList<>() ;
        try {
          datas.add(userFuture.get()) ;
          datas.add(storageFuture.get()) ;
          datas.add(discountFuture.get()) ;
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        return datas ;
      }).exceptionally(e -> {
        e.printStackTrace() ;
        return null ;
      }) ;
  try {
    System.out.println(result.get()) ;
  } catch (InterruptedException | ExecutionException e1) {
    e1.printStackTrace();
  }
  System.out.println("CompletableFuture方式耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒") ;
  return true ;
}

调用结果：

图片

CompletableFuture提供了非常强大的异步编程方法，可同步，可异步，可编排任务执行，异步通过回调的方式执行。该对象很多的一些方法与前端JAVAScript中的Promise对象有点相像。

完毕！！！