JavaEE Servlet的异步处理

时间：2022-12-29 21:00:52

Servlet3.0对异步处理提供了支持。

阻塞的Servlet

每个请求到达Web应用后，Web应用会为其分配一个线程来专门负责该请求，直到响应发送前，该线程都不会被线程池回收。若有些请求需要长时间处理（比如某些耗时运算或者需要等待某个资源），就会阻塞线程，若这类的请求很多，许多线程都将被长时间占用，对于系统就会产生较大负担，甚至会造成程序的效能瓶颈。

基本上一些需要长时间处理的请求，用户通常也不要求请求后就立即响应。如果可以让这类请求先释放分配给该请求的线程，让Web应用有机会将线程资源分配给其它请求，这样就可以减轻系统负担。而原先释放了所分配线程的请求，其响应将被延后，直到任务完成后再对用户发送响应。

Servlet3.0对异步处理提供了支持。

AsyncContext

在Servlet3.0中，ServletRequest类提供了几个新方法对异步处理进行支持：
- startAsync()：利用原来的请求和响应创建一个异步处理上下文；
- startAsync(ServletRequest, ServletResponse)：利用特定的请求和响应创建一个异步处理上下文；
- isAsyncSupported()：判断当前请求是否支持异步操作；
- isAsyncStarted()：判断当前请求是否开始异步处理；
- getAsyncContext()：返回异步处理上下文，在异步处理开始后才能被调用，否则会抛出异常。

在调用了startAsync()方法取得AsyncContext对象后，这次的响应将被延后，并释放被分配到的线程。

AsyncContext提供了如下方法：
- getRequest()：返回请求对象；
- getResponse()：返回响应对象；
- setTimeout(long)：设置超时时间；
- addListener(AsyncListener)：注册监听器；
- start(Runnable)：开始异步处理耗时任务；
- complete()：异步处理完成，将向用户发送响应；
- dispatch(String)：将请求转发给另一个Servlet或jsp页面。

在调用了complete()方法后，此次异常处理结束，响应将在此时发送给用户。

这里需要注意的是，AsyncContext不是异步输出，而是同步输出，但是会释放服务器端的线程。使用AsyncContext的时候，对于浏览器来说是在同步等待输出的，但是对于服务器端来说，处理此请求的线程并没有卡在那里等待，则是把当前的耗时任务加入一个线程池中处理，而请求线程将被释放。和自己发起一个新线程去处理耗时任务不同的是，服务器端会创建一个线程池去处理那些需要异步处理的请求，而如果每次请求都发起一个线程去处理的话，这就有可能会消耗大量的线程资源。

一个例子

下面是一个简单的异步处理程序：

// AsyncServlet.java

@WebServlet(asyncSupported = true, urlPatterns = { "/async" })
public class AsyncServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = 1L;

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=GBK");
        PrintWriter out=response.getWriter();
        out.println("<title>async task</title>");
        out.println("进入Servlet："+new Date()+"<br>");
        out.flush();

        AsyncContext ac=request.startAsync(request, response);
        ac.addListener(new AsyncListener() {
@Override
public void onComplete(AsyncEvent event) throws IOException {
                event.getAsyncContext().getResponse().getWriter().println("业务完成："+new Date());
                event.getAsyncContext().dispatch("/async");
            }

@Override
public void onError(AsyncEvent event) throws IOException {
                event.getAsyncContext().getResponse().getWriter().println("业务错误："+new Date());
            }

@Override
public void onStartAsync(AsyncEvent event) throws IOException {
                event.getAsyncContext().getResponse().getWriter().println("业务开始："+new Date());
            }

@Override
public void onTimeout(AsyncEvent event) throws IOException {
                event.getAsyncContext().getResponse().getWriter().println("业务超时："+new Date());
            }
        });
        ac.setTimeout(30*1000);
        ac.start(new Task(ac));

        out.println("离开Servlet："+new Date()+"<br>");
        out.flush();
    }

public static class Task implements Runnable {
private AsyncContext ac;

public Task(AsyncContext a) {
            ac=a;
        }

@Override
public void run() {
try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            ac.complete();
        }

    }
}

在这个Servlet中，我们调用startAsync(request, response)方法获得了一个AsyncContext对象，并设置超时时间，注册AsyncListener监听器后开始异步执行任务。此任务阻塞5秒来模拟耗时操作，然后调用complete方法结束此异步处理。

AsyncListener可以对异步处理进行监听：
- onComplete：异步处理完成后将回调此方法；
- onError：异步处理出错后将回调此方法；
- onStartAsync：异步处理开始后将回调此方法；
- onTimeout：异步处理超时后将回调此方法。

另外，还需要使用@WebServlet注解的asyncSupported属性对此Servlet进行配置。如果存在Filter作用于此Servlet，则这些Filter也需要设置asyncSupported属性为true。

运行此Web应用，在浏览器地址栏输入：http://localhost:8080/WebDemo/async，大约等待5秒后会出现响应页面：

进入Servlet：Sun Feb 05 17:54:41 CST 2017
离开Servlet：Sun Feb 05 17:54:41 CST 2017
业务完成：Sun Feb 05 17:54:46 CST 2017

可以看到，现在这个Servlet不会被耗时任务所阻塞了。
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