聊聊同步和异步(2)

传递回调函数


1、使用Javascript编写
function complete(information){
        console.log(information);
}
function servlet(command){
        console.log("调用业务组件")
        service(command,complete);
}
function service(command,callBack){
        setTimeout(function(){
            console.log(command);
            callBack("业务组件完成调用");
        },1000);
}
//用户调用业务处理
servlet("select * from user_table where username = wangbinghua");
javascript_async_flow.png

Servlet() 作为用户调用的方法,其通知业务组件service(),并不知道业务组件何时调用完毕,因此将complete()回调函数作为参数,调用业务组件。等待业务组件处理完毕业务之后,再次调用complete()函数,表明已经完成业务调用。

2、使用Java编写
java_async.png

在java中无法传递函数,因此将接口作为参数进行传递,从而达到传递函数的目的。

interface CallBack{
        //回调函数
        public void callBack(String result);
}

用户主线程,调用业务组件。而业务主线程驱动ServletProcess类的invokeService方法,在调用业务组件的同时,开启一条线程来处理业务逻辑。因主线程驱动的ServletProcess类无法得知异步线程何时才能完成业务逻辑处理。所以,将回调函数所在的接口作为参数传递给业务逻辑所处的异步线程。在异步线程完成之后,再次调用callBack方法,表明业务逻辑完成处理。

class ServletProcess implements CallBack{

        private ServiceProcess serviceProcess;
        public ServletProcess(ServiceProcess serviceProcess){
            this.serviceProcess = serviceProcess;
        }

        public void dealOtherRequest(){
            System.out.println("接受其他用户的请求");
        }
        public void invokeService(final String information){

            System.out.println("用户线程开始:" + new Date());

            //开启异步线程调用业务处理组件(耗时)
            new Thread(new Runnable() {
                public void run() {

                    System.out.println("异步线程开始");
                    //调用业务组件
                    serviceProcess.dealService(information,ServletProcess.this);

                }
            }).start();

            //接受其他用户的请求
            this.dealOtherRequest();
            System.out.println("用户线程结束:" + new Date());
        }

        //业务组件完成后,调用该方法
        public void callBack(String result) {
            System.out.println(result);
        }
}

异步线程驱动的业务组件:

class ServiceProcess{

        public void dealService(String information,ServletProcess servletProcess){

            //处理业务
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("处理业务:" + information);
            System.out.println("异步线程结束");

            //处理完毕之后,通知ServletProcess组件
            servletProcess.callBack("处理数据,渲染页面");
        }
}
3、类比Servlet异步处理
线程池.png

如果使用同步处理,那么用户每次请求一次,就需要从线程池中获取一个线程进行处理用户的请求。那么在同步的条件下,都是由这一个线程同时进行请求处理和业务处理。如果业务处理比较耗时,那么线程就会进行阻塞。此时,有更多的用户进行请求,线程池中的线程在极端情况下全部阻塞,那么就无法处理用户的请求。用户必须等待之前的业务处理的完成,很大程度上影响系统的吞吐量。因此提倡采用servlet的异步处理。

servlet通知完耗时业务组件处理业务之后,马上返回到线程池中,而不进行等待。后续的操作由回调函数或者事件监听器完成。这样,接下来更多的用户请求,就会充分利用线程池中的线程。

servlet_async.png

AsyncServlet异步调用业务组件处理业务逻辑,则其通知AsyncTask异步线程调用业务组件,然后立即返回。与此同时,Web容器线程将AsyncContext对象传递给AsyncTask异步线程。当异步线程处理业务完毕之后,将调用AsyncContext对象的complete方法或者dispach方法,表明业务处理完毕。

@WebServlet(name = "Servlet",urlPatterns = {"/us"},asyncSupported = true)
public class AsyncServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        AsyncContext asyncContext = request.startAsync();
        asyncContext.start(new AsyncTask(asyncContext));
    }
}

class AsyncTask implements Runnable{

    private AsyncContext asyncContext;
    public AsyncTask(AsyncContext asyncContext){
        this.asyncContext = asyncContext;
    }

    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("deal some things!");
        this.asyncContext.dispatch("/async.jsp");
//        this.asyncContext.complete();
    }
}

3、类比WebSocket异步处理
websocket_async.png

**
WebSocket的java服务器端要向客户端发送消息,可能发送这个消息非常耗时,那么此时会造成服务器端程序阻塞,使得服务器端的处理性能急剧下降。因此,可以对消息的发送进行异步处理。即WebSocket对应的Java API中的Async对象向服务器端发送消息时,调用send方法,其只是通知send方法,立即返回。异步线程(使用Future接口)来负责向客户端发送消息,此时容器主线程并不知道什么时候异步线程可以发送消息完毕。因此,在使用异步线程调用send方法的同时,将SendHandler接口传递给异步线程。当异步线程发送消息完毕时,则调用SendHandler接口的onResult方法,表明异步线程已经发送消息完毕,从而让容器主线程感知到。
**

 @OnMessage
  public void receiveMessage(Session session,String message,@PathParam("loginName") String loginName)  
          throws IOException {

        System.out.println("服务器收到的信息为:" + message);

        session.getAsyncRemote().sendText(SendInformationAsync.sendInfo(), new SendHandler() {
          //服务器向客户端发送数据完毕之后,则调用SendHandler接口的onResult方法
            public void onResult(SendResult result) {
                if(result.isOK()){
                    System.out.println("信息发送完毕");
                }
            }
        });
 }

使用监听器


1、使用Javascript编写
javascript_listener.png

用户主线程调用servlet方法,而servlet方法调用业务组件service。此时用注册一个事件的监听器,即事件发生之后,调用callBack方法。用户在servlet方法中调用service方法,立即返回,并不知道service方法中的业务何时处理完成。利用事件监听器,在service方法中的业务处理完成之后,出发刚才注册的事件,即可调用callBack方法。

function servlet(command){
        //调用业务组件
        console.log("调用业务组件");
        service(command);
}

function callBack(){
        console.log("渲染页面");
}

 function service(command){
        //业务组件
        setTimeout(function(){
            //处理业务
            console.log("开始处理业务");
            console.log(command);
            console.log("处理业务完毕")
           //触发事件
           $("#event").trigger("click");
       },1000);
}

$("#event").on("click",callBack);
servlet("select * from user_table where username = wangbinghua");
2、类比servlet异步处理
servlet_listener.png

在Web容器主线程中,调用业务组件,注册一个异步线程的监听器。该监听器主要监听四个事件,success,timeout,error,startAsync。Web容器的主线程调用业务组件,则开启一个异步线程,立即返回。主线程并不知道异步线程是否已经完成了业务处理。因此,异步线程在完成了业务处理之后,AsyncContext对象调用complete或者dispatch方法,即触发了success事件。触发该事件之后,立即调用监听器的onSuccess方法,表明异步线程已经完成业务处理。

@WebServlet(name = "Servlet",urlPatterns = {"/us"},asyncSupported = true)
public class AsyncServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        response.setCharacterEncoding("utf-8");

        final AsyncContext asyncContext = request.startAsync();

        //注册事件监听器
        asyncContext.addListener(new AsyncListener() {

            //异步线程业务处理完成之后,调用该方法
            public void onComplete(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException {
                try {
                    asyncContext.getRequest().getRequestDispatcher("/async.jsp").
                            forward(asyncContext.getRequest(),asyncContext.getResponse());
                } catch (ServletException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("异步线程完成");
            }

            public void onTimeout(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException {
                System.out.println("onTimeout");
            }

            public void onError(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException {
                System.out.println("onError");
            }

            public void onStartAsync(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException {
                System.out.println("onStartAsync");
            }
        });
        asyncContext.start(new AsyncTask(asyncContext));

    }
}

class AsyncTask implements Runnable{

    private AsyncContext asyncContext;
    public AsyncTask(AsyncContext asyncContext){
        this.asyncContext = asyncContext;
    }

    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("deal some things!");
//        this.asyncContext.dispatch("/async.jsp");
        this.asyncContext.complete();
    }
}
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