[Java知识库]Spring异步核心@Async注解的前世今生

@Async使用演示

• 开启异步支持@EnableAsync

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {
}

• 在容器bean的方法上标注@Async注解

@Service
@Slf4j
public class HelloService {
  @Async
  public void hello(){
      System.out.println("hello world");
      log.info("当前线程信息: {}",Thread.currentThread().getName());
  }
}

此时该方法执行的时候，就会采用异步方式执行了。

输出如下（当前线程名）：

当前线程：SimpleAsyncTaskExecutor-1

可以很明显的发现，它使用的是线程池SimpleAsyncTaskExecutor，这也是Spring默认给我们提供的线程池（其实它不是一个真正的线程池，后面会有讲述）。下面原理部分讲解后，你就能知道怎么让它使用我们自定义的线程池了。

@Async注解使用细节

• @Async注解一般用在方法上，如果用在类上，那么这个类所有的方法都是异步执行的；
• @Async可以放在任何方法上，哪怕你是private的（若是同类调用，请务必注意注解失效的情况~~~）
• 所使用的@Async注解方法的类对象应该是Spring容器管理的bean对象
• @Async可以放在接口处（或者接口方法上）。但是只有使用的是JDK的动态代理时才有效，CGLIB会失效。因此建议：统一写在实现类的方法上
• 需要注解@EnableAsync来开启异步注解的支持
• 若你希望得到异步调用的返回值，请你的返回值用Futrue变量包装起来

分析

@Async注解的实现和动态代理有关，说明是和spring aop相关,aop核心是创建代理,然后在被代理对象方法执行前,决定选择哪些拦截器先执行。那么可以想到，如果让我们来实现@Async注解的功能，那么大致思路如下:

• 往容器中放入一个BeanPostProcessor,该后置处理器负责对容器中类上或者方法上标注了@Async注解的bean进行代理。
• 被代理对象中会放入一个Advisor,该增强器由AsyncInterceptor和AsyncPointcut组成
• AsyncPointcut会在被代理对象方法调用时,判断目前方法上是否存储@Async注解，然后决定是否将AsyncInterceptor加入当前方法执行的拦截器链中。
• AsyncInterceptor负责拦截目标方法执行，并将目标方法通过线程池提交执行。

其实Spring设计的思路就是这样的，有了上面的思路，再去看源码，会有一种了然于心的感觉。

源码分析

@EnableAsync

@EnableXXX这种启动某个功能的开关模型，相信大家在使用spring过程中，已经见过多次了，其实这些注解背后的原理都是一个套路:

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(AsyncConfigurationSelector.class)
public @interface EnableAsync {

	 //默认情况下，要开启异步操作，要在相应的方法或者类上加上@Async注解或者EJB3.1规范下的@Asynchronous注解。
	 //这个属性使得开发人员可以自己设置开启异步操作的注解(可谓非常的人性化了，但是大多情况下用Spring的就足够了)
	Class<? extends Annotation> annotation() default Annotation.class;
	// true表示启用CGLIB代理
	boolean proxyTargetClass() default false;
	
	// 代理方式：默认是PROXY  采用Spring的动态代理（含JDK动态代理和CGLIB）
	// 若改为：AdviceMode.ASPECTJ表示使用AspectJ静态代理方式。
	// 它能够解决同类内方法调用不走代理对象的问题，但是一般情况下都不建议这么去做，不要修改这个参数值
	AdviceMode mode() default AdviceMode.PROXY;
	// 直接定义：它的执行顺序（因为可能有多个@EnableXXX）
	int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;
}

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Async {

	// May be used to determine the target executor to be used when executing this method
	// 意思是这个value值是用来指定执行器的（写入执行器BeanName即可采用特定的执行器去执行此方法）
	String value() default "";

}

最重要的，还是上面的@Import注解导入的类：AsyncConfigurationSelector

AsyncConfigurationSelector

public class AsyncConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableAsync> {

	// 用于支持AspectJ这种静态代理Mode
	private static final String ASYNC_EXECUTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME =
			"org.springframework.scheduling.aspectj.AspectJAsyncConfiguration";

	@Override
	@Nullable
	public String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
		// 这里AdviceMode 进行不同的处理，从而向Spring容器注入了不同的Bean~~~
		switch (adviceMode) {
			// 大多数情况下都走这里，ProxyAsyncConfiguration会被注入到Bean容器里面~~~
			case PROXY:
				return new String[] { ProxyAsyncConfiguration.class.getName() };
			case ASPECTJ:
				return new String[] { ASYNC_EXECUTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME };
			default:
				return null;
		}
	}

}

AdviceModeImportSelector父类的这个抽象更加的重要。它的实现类至少有如下两个：

这个父类抽象得非常的好，它的作用：抽象实现支持了AdviceMode，并且支持通用的@EnableXXX模式。

//@since 3.1  它是一个`ImportSelector`
public abstract class AdviceModeImportSelector<A extends Annotation> implements ImportSelector {

	// 默认都叫mode
	public static final String DEFAULT_ADVICE_MODE_ATTRIBUTE_NAME = "mode";
	// 显然也允许子类覆盖此方法
	protected String getAdviceModeAttributeName() {
		return DEFAULT_ADVICE_MODE_ATTRIBUTE_NAME;
	}
	
	// importingClassMetadata：注解的信息--就是@EnableAsync注解信息
	@Override
	public final String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
		// 拿到AdviceModeImportSelector对应泛型类型--也就是注解类型--@Enablexxx系列注解
		Class<?> annType = GenericTypeResolver.resolveTypeArgument(getClass(), AdviceModeImportSelector.class);
		Assert.state(annType != null, "Unresolvable type argument for AdviceModeImportSelector");
		
		//从传入的importingClassMetadata中拿到这里我们需要的@Enablexxx注解信息
		//然后提前注解中属性值,封装为AnnotationAttributes后返回
		AnnotationAttributes attributes = AnnotationConfigUtils.attributesFor(importingClassMetadata, annType);
		if (attributes == null) {
			throw new IllegalArgumentException(String.format( "@%s is not present annType.getSimpleName(), importingClassMetadata.getClassName()));
		}

		// 拿到AdviceMode，最终交给子类，让她自己去实现  决定导入哪个Bean吧
		AdviceMode adviceMode = attributes.getEnum(this.getAdviceModeAttributeName());
		//抽象方法,子类实现--子类返回字符串数组,每一个元素都是一个全类名
		//代表需要放入ioc中的bean对象
		String[] imports = selectImports(adviceMode);
		if (imports == null) {
			throw new IllegalArgumentException(String.format("Unknown AdviceMode: '%s'", adviceMode));
		}
		return imports;
	}

	// 子类去实现  具体导入哪个Bean
	@Nullable
	protected abstract String[] selectImports(AdviceMode adviceMode);
}

该抽象提供了支持AdviceMode的较为通用的实现，若我们自己想自定义，可以考虑实现此类。

由此可议看出，@EnableAsync最终是向容器内注入了ProxyAsyncConfiguration这个Bean。由名字可议看出，它是一个配置类。

ProxyAsyncConfiguration

// 它是一个配置类，角色为ROLE_INFRASTRUCTURE  框架自用的Bean类型
@Configuration
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public class ProxyAsyncConfiguration extends AbstractAsyncConfiguration {

	// 它的作用就是诸如了一个AsyncAnnotationBeanPostProcessor，它是个BeanPostProcessor
	@Bean(name = TaskManagementConfigUtils.ASYNC_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
	@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
	public AsyncAnnotationBeanPostProcessor asyncAdvisor() {
		Assert.notNull(this.enableAsync, "@EnableAsync annotation metadata was not injected");
		AsyncAnnotationBeanPostProcessor bpp = new AsyncAnnotationBeanPostProcessor();
		
		// customAsyncAnnotation：自定义的注解类型
		// AnnotationUtils.getDefaultValue(EnableAsync.class, "annotation") 为拿到该注解该字段的默认值
		Class<? extends Annotation> customAsyncAnnotation = this.enableAsync.getClass("annotation");
	
		// 相当于如果你指定了AsyncAnnotationType,那就set进去吧
		if (customAsyncAnnotation != AnnotationUtils.getDefaultValue(EnableAsync.class, "annotation")) {
			bpp.setAsyncAnnotationType(customAsyncAnnotation);
		}
		
		// 只有自定义了AsyncConfigurer的实现类，自定义了一个线程执行器，这里才会有值
		if (this.executor != null) {
			bpp.setExecutor(this.executor);
		}
		// 同上，异步线程异常的处理器~~~~~
		if (this.exceptionHandler != null) {
			bpp.setExceptionHandler(this.exceptionHandler);
		}
		
		// 这两个参数，就不多说了。
		// 可以看到，order属性值，最终决定的是BeanProcessor的执行顺序的
		bpp.setProxyTargetClass(this.enableAsync.getBoolean("proxyTargetClass"));
		bpp.setOrder(this.enableAsync.<Integer>getNumber("order"));
		return bpp;
	}

}

// 它的父类：
@Configuration
public abstract class AbstractAsyncConfiguration implements ImportAware {

	// 此注解@EnableAsync的元信息
	protected AnnotationAttributes enableAsync;
	// 异步线程池
	protected Executor executor;
	// 异步异常的处理器
	protected AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;

    //该接口由ImportAware 提供,作用是告知是哪个注解上通过Import注解导入的该配置类
	@Override
	public void setImportMetadata(AnnotationMetadata importMetadata) {
		// 拿到@EnableAsync注解的元数据信息~~~
		this.enableAsync = AnnotationAttributes.fromMap(importMetadata.getAnnotationAttributes(EnableAsync.class.getName(), false));
		if (this.enableAsync == null) {
			throw new IllegalArgumentException("@EnableAsync is not present on importing class " + importMetadata.getClassName());
		}
	}

	/**
	 * Collect any {@link AsyncConfigurer} beans through autowiring.
	 */
	 // doc说得很明白。它会把所有的`AsyncConfigurer`的实现类都搜集进来，然后进行类似属性的合并
	 // 备注  虽然这里用的是Collection 但是AsyncConfigurer的实现类只允许有一个
	 //默认是没有提供AsyncConfigurer实现类的,这是留给用户自定义的接口
	@Autowired(required = false)
	void setConfigurers(Collection<AsyncConfigurer> configurers) {
      
		if (CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
			return;
		}
      	//AsyncConfigurer用来配置线程池配置以及异常处理器，而且在Spring环境中最多只能有一个
      	//在这里我们知道了，如果想要自己去配置线程池，只需要实现AsyncConfigurer接口，并且不可以在Spring环境中有多个实现AsyncConfigurer的类。
		if (configurers.size() > 1) {
			throw new IllegalStateException("Only one AsyncConfigurer may exist");
		}
		// 拿到唯一的AsyncConfigurer ，然后赋值~~~~   默认的请参照这个类：AsyncConfigurerSupport（它并不会被加入进Spring容器里）
		AsyncConfigurer configurer = configurers.iterator().next();
		this.executor = configurer.getAsyncExecutor();
		this.exceptionHandler = configurer.getAsyncUncaughtExceptionHandler();
	}

}

从上可知，真正做文章的最终还是AsyncAnnotationBeanPostProcessor这个后置处理器，下面我们来重点看看它

AsyncAnnotationBeanPostProcessor

AsyncAnnotationBeanPostProcessor这个BeanPostBeanPostProcessor很显然会对带有能够引发异步操作的注解（比如@Async）的Bean进行处理

从该类的继承体系可以看出，大部分功能都是在抽象类里完成的，它不关乎于@Async，而是这一类技术都是这样子处理的。

首先，ProxyProcessorSupport这里就不用多说了，在讲解自动代理创建器的时候有说过。

Spring读源码系列之AOP–07—aop自动代理创建器(拿下AOP的最后一击)

AbstractAdvisingBeanPostProcessor

从这个名字也能看出来。它主要处理AdvisingBean，也就是处理Advisor和Bean的关系的

// 它继承自，ProxyProcessorSupport，说明它也拥有Aop的通用配置
public abstract class AbstractAdvisingBeanPostProcessor extends ProxyProcessorSupport implements BeanPostProcessor {
    //当前后置处理器需要用到的增强器
	@Nullable
	protected Advisor advisor;
	//如果当前后置处理器拦截到了某个已经被代理的bean,那么需要将advisor插入到被代理bean已有增强器链中
	//那么是将当前advisor插入到已有增强器链中的那个位置呢？
	//如果下面这个属性为true,那么会插入已有增强链的头部
	protected boolean beforeExistingAdvisors = false;
	
	//缓存符合条件的bean---属于被advisor切入范围的bean
	private final Map<Class<?>, Boolean> eligibleBeans = new ConcurrentHashMap<>(256);
  
	// 当遇到一个pre-object的时候，是否把该processor所持有得advisor放在现有的增强器们之前执行
	// 默认是false，会放在最后一个位置上的
	public void setBeforeExistingAdvisors(boolean beforeExistingAdvisors) {
		this.beforeExistingAdvisors = beforeExistingAdvisors;
	}
	
	// 不处理
	@Override
	public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {
		return bean;
	}

	// Bean已经实例化、初始化完成之后执行。
	@Override
	public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
		// 忽略AopInfrastructureBean的Bean，并且如果没有advisor也会忽略不处理~~~~~
		if (bean instanceof AopInfrastructureBean || this.advisor == null) {
			// Ignore AOP infrastructure such as scoped proxies.
			return bean;
		}
		
		// 如果这个Bean已经被代理过了（比如已经被AOP切中了），那本处就无需再重复创建代理了嘛
		// 直接向里面添加advisor就成了
		if (bean instanceof Advised) {
			Advised advised = (Advised) bean;
			// 注意此advised不能是已经被冻结了的。且源对象必须是Eligible合格的
			if (!advised.isFrozen() && isEligible(AopUtils.getTargetClass(bean))) {
				// 把自己持有的这个advisor放在首位（如果beforeExistingAdvisors=true）
				if (this.beforeExistingAdvisors) {
					advised.addAdvisor(0, this.advisor);
				}
				// 否则就是尾部位置
				else {
					advised.addAdvisor(this.advisor);
				}
				// 最终直接返回即可，因为已经没有必要再创建一次代理对象了
				return bean;
			}
		}

		// 如果这个Bean是符合advisor增强范围的---->这个时候是没有被代理过的
		if (isEligible(bean, beanName)) {
			// 以当前的配置，创建一个ProxyFactory 
			ProxyFactory proxyFactory = prepareProxyFactory(bean, beanName);
			// 如果不是使用CGLIB常见代理，那就去分析出它所实现的接口们  然后放进ProxyFactory 里去
			if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
				evaluateProxyInterfaces(bean.getClass(), proxyFactory);
			}
			
			// 切面就是当前持有得advisor
			proxyFactory.addAdvisor(this.advisor);
			// 留给子类，自己还可以对proxyFactory进行自定义~~~~~
			customizeProxyFactory(proxyFactory);
			// 最终返回这个代理对象~~~~~
			return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
		}

		// No async proxy needed.（相当于没有做任何的代理处理,返回原对象）
		return bean;
	}
	
	// 检查这个Bean是否是合格的
	protected boolean isEligible(Object bean, String beanName) {
		return isEligible(bean.getClass());
	}
	
	protected boolean isEligible(Class<?> targetClass) {
		// 如果已经被缓存着了，那肯定靠谱啊
		Boolean eligible = this.eligibleBeans.get(targetClass);
		if (eligible != null) {
			return eligible;
		}
		// 如果没有切面（就相当于没有给配置增强器，那铁定是不合格的）
		if (this.advisor == null) {
			return false;
		}
	
		// 这个重要了：看看这个advisor是否能够切入进targetClass这个类，能够切入进取的也是合格的
		//利用advisor内部提供的pointcut进行匹配判断
		eligible = AopUtils.canApply(this.advisor, targetClass);
		this.eligibleBeans.put(targetClass, eligible);
		return eligible;
	}

	// 子类可以复写。比如`AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor`就复写了这个方法~~~
	protected ProxyFactory prepareProxyFactory(Object bean, String beanName) {
		ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
		proxyFactory.copyFrom(this);
		proxyFactory.setTarget(bean);
		return proxyFactory;
	}

	// 子类复写~
	protected void customizeProxyFactory(ProxyFactory proxyFactory) {
	}
}

MethodValidationPostProcessor属于JSR-303校验方面的范畴，不是本文的内容，因此不会讲述

AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor

从名字可以看出，它相较于父类，就和BeanFactory有关了，也就是和Bean容器相关了。

public abstract class AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor extends AbstractAdvisingBeanPostProcessor
		implements BeanFactoryAware {

	// Bean工厂
	@Nullable
	private ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;

	// 如果这个Bean工厂不是ConfigurableListableBeanFactory ，那就set一个null
	// 我们的`DefaultListableBeanFactory`显然就是它的子类
	@Override
	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
		this.beanFactory = (beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory ?
				(ConfigurableListableBeanFactory) beanFactory : null);
	}

	
	@Override
	protected ProxyFactory prepareProxyFactory(Object bean, String beanName) {
		// 如果Bean工厂是正常的，那就把这个Bean  expose一个特殊的Bean，记录下它的类型
		if (this.beanFactory != null) {
			AutoProxyUtils.exposeTargetClass(this.beanFactory, beanName, bean.getClass());
		}

		ProxyFactory proxyFactory = super.prepareProxyFactory(bean, beanName);
		
		// 这里创建代理也是和`AbstractAutoProxyCreator`差不多的逻辑。
		// 如果没有显示的设置为CGLIB，并且toProxyUtils.shouldProxyTargetClass还被暴露过时一个特殊的Bean，那就强制使用CGLIB代理吧    这里一般和Scope无关的话，都返回false了
		if (!proxyFactory.isProxyTargetClass() && this.beanFactory != null &&
				AutoProxyUtils.shouldProxyTargetClass(this.beanFactory, beanName)) {
			proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
		}
		return proxyFactory;
	}
            
	@Override
	protected boolean isEligible(Object bean, String beanName) {
		return (!AutoProxyUtils.isOriginalInstance(beanName, bean.getClass()) &&
				super.isEligible(bean, beanName));
	}
}

AsyncAnnotationBeanPostProcessor

该实现类就是具体和@Async相关的一个类了。

public class AsyncAnnotationBeanPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor {

	/**
	 * 默认会去容器中寻找一个名为taskExecutor的执行器来完成方法的异步执行
	 */
	public static final String DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME =
			AnnotationAsyncExecutionInterceptor.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME;


	protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());

	@Nullable
	private Supplier<Executor> executor;

	@Nullable
	private Supplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler;

	@Nullable
	private Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType;

	public AsyncAnnotationBeanPostProcessor() {
		//默认是将advisor插入到增强器链第一个位置
		setBeforeExistingAdvisors(true);
	}

	public void configure(
			@Nullable Supplier<Executor> executor, @Nullable Supplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler) {

		this.executor = executor;
		this.exceptionHandler = exceptionHandler;
	}


	/**
	 * 设置用户自己指定的异步方法注解---例如: @CustomAsync
	 */
	public void setAsyncAnnotationType(Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType) {
		Assert.notNull(asyncAnnotationType, "'asyncAnnotationType' must not be null");
		this.asyncAnnotationType = asyncAnnotationType;
	}


	@Override
	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
		super.setBeanFactory(beanFactory);
        //在此构建增强器---这一步很重要
		AsyncAnnotationAdvisor advisor = new AsyncAnnotationAdvisor(this.executor, this.exceptionHandler);
		//如果用户指定了自定义的注解
		if (this.asyncAnnotationType != null) {
			advisor.setAsyncAnnotationType(this.asyncAnnotationType);
		}
		//关联IOC容器
		advisor.setBeanFactory(beanFactory);
		this.advisor = advisor;
	}

}

AsyncAnnotationAdvisor

可以看出，它是一个PointcutAdvisor，并且Pointcut是一个AnnotationMatchingPointcut，因此是为注解来匹配的

public class AsyncAnnotationAdvisor extends AbstractPointcutAdvisor implements BeanFactoryAware {

	private AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;
	// 增强器
	private Advice advice;
	// 切点
	private Pointcut pointcut;

	// 两个都为null，那就是都会采用默认的方案
	public AsyncAnnotationAdvisor() {
		this(null, null);
	}

	// 创建一个AsyncAnnotationAdvisor实例，可以自己指定Executor 和 AsyncUncaughtExceptionHandler 
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public AsyncAnnotationAdvisor(@Nullable Executor executor, @Nullable AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
		// 这里List长度选择2，应为绝大部分情况下只会支持这两种@Async和@Asynchronous
		Set<Class<? extends Annotation>> asyncAnnotationTypes = new LinkedHashSet<>(2);
		asyncAnnotationTypes.add(Async.class);
		try {
			asyncAnnotationTypes.add((Class<? extends Annotation>)
					ClassUtils.forName("javax.ejb.Asynchronous", AsyncAnnotationAdvisor.class.getClassLoader()));
		}
		catch (ClassNotFoundException ex) {
			// If EJB 3.1 API not present, simply ignore.
		}

		if (exceptionHandler != null) {
			this.exceptionHandler = exceptionHandler;
		}
		// 若没指定，那就使用默认的SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler（它仅仅是输出了一句日志而已）
		else {
			this.exceptionHandler = new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler();
		}
		
		// 这两个方法是重点，下面会重点介绍
		this.advice = buildAdvice(executor, this.exceptionHandler);
		this.pointcut = buildPointcut(asyncAnnotationTypes);
	}


	// 如果set了Executor,advice会重新构建。
	public void setTaskExecutor(Executor executor) {
		this.advice = buildAdvice(executor, this.exceptionHandler);
	}

	// 这里注意：如果你自己指定了注解类型。那么将不再扫描其余两个默认的注解，因此pointcut也就需要重新构建了
	public void setAsyncAnnotationType(Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType) {
		Assert.notNull(asyncAnnotationType, "'asyncAnnotationType' must not be null");
		Set<Class<? extends Annotation>> asyncAnnotationTypes = new HashSet<>();
		asyncAnnotationTypes.add(asyncAnnotationType);
		this.pointcut = buildPointcut(asyncAnnotationTypes);
	}
	
	// 如果这个advice也实现了BeanFactoryAware，那就也把BeanFactory放进去
	@Override
	public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
		if (this.advice instanceof BeanFactoryAware) {
			((BeanFactoryAware) this.advice).setBeanFactory(beanFactory);
		}
	}

	@Override
	public Advice getAdvice() {
		return this.advice;
	}
	@Override
	public Pointcut getPointcut() {
		return this.pointcut;
	}

	// 这个最终又是委托给`AnnotationAsyncExecutionInterceptor`，它是一个具体的增强器，有着核心内容
	protected Advice buildAdvice(@Nullable Executor executor, AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
		return new AnnotationAsyncExecutionInterceptor(executor, exceptionHandler);
	}

	// Calculate a pointcut for the given async annotation types, if any
	protected Pointcut buildPointcut(Set<Class<? extends Annotation>> asyncAnnotationTypes) {
		// 采用一个组合切面：ComposablePointcut （因为可能需要支持多个注解嘛）
		ComposablePointcut result = null;
		for (Class<? extends Annotation> asyncAnnotationType : asyncAnnotationTypes) {
			// 这里为何new出来两个AnnotationMatchingPointcut？？？？？？
			// 第一个：类匹配（只需要类上面有这个注解，所有的方法都匹配）this.methodMatcher = MethodMatcher.TRUE;
			// 第二个：方法匹配。所有的类都可议。但是只有方法上有这个注解才会匹配上
			Pointcut cpc = new AnnotationMatchingPointcut(asyncAnnotationType, true);
			Pointcut mpc = new AnnotationMatchingPointcut(null, asyncAnnotationType, true);
			if (result == null) {
				result = new ComposablePointcut(cpc);
			}
			else {
				result.union(cpc);
			}
			// 最终的结果都是取值为并集的~~~~~~~
			result = result.union(mpc);
		}
		//  最后一个处理厉害了：也就是说你啥类型都木有的情况下，是匹配所有类的所有方法~~~
		return (result != null ? result : Pointcut.TRUE);
	}

}

从上的源码可议看出，默认是支持@Asycn以及EJB的那个异步注解的。但是最终的增强行为，委托给了AnnotationAsyncExecutionInterceptor。

AnnotationAsyncExecutionInterceptor：@Async拦截器

可知，它是一个MethodInterceptor，并且继承自AsyncExecutionAspectSupport

AsyncExecutionAspectSupport

从类名就可以看出，它是用来支持处理异步线程执行器的，若没有指定，靠它提供一个默认的异步执行器。

public abstract class AsyncExecutionAspectSupport implements BeanFactoryAware {

	// 这是备选的。如果找到多个类型为TaskExecutor的Bean，才会备选的再用这个名称去找的~~~
	public static final String DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME = "taskExecutor";
	// 缓存~~~AsyncTaskExecutor是TaskExecutor的子接口
	// 从这可以看出：不同的方法，对应的异步执行器还不一样咯~~~~~~
	private final Map<Method, AsyncTaskExecutor> executors = new ConcurrentHashMap<>(16);
	// 默认的线程执行器
	@Nullable
	private volatile Executor defaultExecutor;
	// 异步异常处理器
	private AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler;
	// Bean工厂
	@Nullable
	private BeanFactory beanFactory;

	public AsyncExecutionAspectSupport(@Nullable Executor defaultExecutor) {
	    //AsyncUncaughtExceptionHandler使用默认的SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler
	    //仅仅只是日志记录一下异常而已
		this(defaultExecutor, new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler());
	}
	public AsyncExecutionAspectSupport(@Nullable Executor defaultExecutor, AsyncUncaughtExceptionHandler exceptionHandler) {
		this.defaultExecutor = defaultExecutor;
		this.exceptionHandler = exceptionHandler;
	}
         
    ...
	
	// 该方法是找到一个异步执行器，去执行这个方法~~~~~~
	@Nullable
	protected AsyncTaskExecutor determineAsyncExecutor(Method method) {
		// 如果缓存中能够找到该方法对应的执行器，就立马返回了
		AsyncTaskExecutor executor = this.executors.get(method);
		if (executor == null) {
			Executor targetExecutor;
			
			// 抽象方法：`AnnotationAsyncExecutionInterceptor`有实现。就是@Async注解的value值
			String qualifier = getExecutorQualifier(method);
			// 现在知道@Async直接的value值的作用了吧。就是制定执行此方法的执行器的（容器内执行器的Bean的名称）
			// 当然有可能为null。注意此处是支持@Qualified注解标注在类上来区分Bean的
			// 注意：此处targetExecutor仍然可能为null
			if (StringUtils.hasLength(qualifier)) {
				targetExecutor = findQualifiedExecutor(this.beanFactory, qualifier);
			}
			
			// 注解没有指定value值，那就去找默认的执行器
			else {
				targetExecutor = this.defaultExecutor;
				if (targetExecutor == null) {
					// 去找getDefaultExecutor()~~~
					synchronized (this.executors) {
						if (this.defaultExecutor == null) {
							this.defaultExecutor = getDefaultExecutor(this.beanFactory);
						}
						targetExecutor = this.defaultExecutor;
					}
				}
			}
			
			// 若还未null，那就返回null吧
			if (targetExecutor == null) {
				return null;
			}
			
			// 把targetExecutor 包装成一个AsyncTaskExecutor返回，并且缓存起来。
			// TaskExecutorAdapter就是AsyncListenableTaskExecutor的一个实现类
			executor = (targetExecutor instanceof AsyncListenableTaskExecutor ?
					(AsyncListenableTaskExecutor) targetExecutor : new TaskExecutorAdapter(targetExecutor));
			this.executors.put(method, executor);
		}
		return executor;
	}

	// 子类去复写此方法。也就是拿到对应的key，从而方便找bean吧（执行器）
	@Nullable
	protected abstract String getExecutorQualifier(Method method);

	// @since 4.2.6  也就是根据
	@Nullable
	protected Executor findQualifiedExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory, String qualifier) {
		if (beanFactory == null) {
			throw new IllegalStateException("BeanFactory must be set on " + getClass().getSimpleName() +
					" to access qualified executor '" + qualifier + "'");
		}
		return BeanFactoryAnnotationUtils.qualifiedBeanOfType(beanFactory, Executor.class, qualifier);
	}

	// @since 4.2.6 
	// Retrieve or build a default executor for this advice instance  检索或者创建一个默认的executor 
	@Nullable
	protected Executor getDefaultExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory) {
		if (beanFactory != null) {
			// 这个处理很有意思，它是用用的try catch的技巧去处理的
			try {
				// 如果容器内存在唯一的TaskExecutor（子类），就直接返回了
				return beanFactory.getBean(TaskExecutor.class);
			}
			catch (NoUniqueBeanDefinitionException ex) {
				// 这是出现了多个TaskExecutor类型的话，那就按照名字去拿  `taskExecutor`且是Executor类型
				try {
					return beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class);
				}
				// 如果再没有找到，也不要报错，而是接下来创建一个默认的处理器
				// 这里输出一个info信息
				catch (NoSuchBeanDefinitionException ex2) {
				}
			}
			catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
				try {
					return beanFactory.getBean(DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME, Executor.class);
				}
				catch (NoSuchBeanDefinitionException ex2) {
				}
				// 这里还没有获取到，就放弃。 用本地默认的executor吧~~~
				// 子类可以去复写此方法，发现为null的话可议给一个默认值~~~~比如`AsyncExecutionInterceptor`默认给的就是`SimpleAsyncTaskExecutor`作为执行器的
				// Giving up -> either using local default executor or none at all...
			}
		}
		return null;
	}

	//Delegate for actually executing the given task with the chosen executor
	// 用选定的执行者实际执行给定任务的委托
	@Nullable
	protected Object doSubmit(Callable<Object> task, AsyncTaskExecutor executor, Class<?> returnType) {
		// 根据不同的返回值类型，来采用不同的方案去异步执行，但是执行器都是executor
		if (CompletableFuture.class.isAssignableFrom(returnType)) {
			return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
				try {
					return task.call();
				}
				catch (Throwable ex) {
					throw new CompletionException(ex);
				}
			}, executor);
		}
		// ListenableFuture接口继承自Future  是Spring自己扩展的一个接口。
		// 同样的AsyncListenableTaskExecutor也是Spring扩展自AsyncTaskExecutor的
		else if (ListenableFuture.class.isAssignableFrom(returnType)) {
			return ((AsyncListenableTaskExecutor) executor).submitListenable(task);
		}
		
		// 普通的submit
		else if (Future.class.isAssignableFrom(returnType)) {
			return executor.submit(task);
		}
		// 没有返回值的情况下  也用sumitt提交，按时返回null
		else {
			executor.submit(task);
			return null;
		}
	}

	// 处理错误
	protected void handleError(Throwable ex, Method method, Object... params) throws Exception {
	 	// 如果方法的返回值类型是Future,就rethrowException，表示直接throw出去
		if (Future.class.isAssignableFrom(method.getReturnType())) {
			ReflectionUtils.rethrowException(ex);
		} else {
			// Could not transmit the exception to the caller with default executor
			try {
				this.exceptionHandler.handleUncaughtException(ex, method, params);
			} catch (Throwable ex2) {
				logger.error("Exception handler for async method '" + method.toGenericString() +
						"' threw unexpected exception itself", ex2);
			}
		}
	}

}

这个类相当于已经做了大部分的工作了，接下来继续看子类：

AsyncExecutionInterceptor

终于，从此处开始。可议看出它是一个MethodInterceptor，是一个增强器了。但是从命名中也可以看出，它已经能够处理异步的执行了（比如基于XML方式的），但是还和注解无关

// 他继承自AsyncExecutionAspectSupport 来处理异步方法的处理，同时是个MethodInterceptor，来增强复合条件的方法
public class AsyncExecutionInterceptor extends AsyncExecutionAspectSupport implements MethodInterceptor, Ordered {
	...
	// 显然这个方法它直接返回null，因为XML配置嘛~~~~
	@Override
	@Nullable
	protected String getExecutorQualifier(Method method) {
		return null;
	}

	// 这个厉害了。如果父类返回的defaultExecutor 为null，那就new一个SimpleAsyncTaskExecutor作为默认的执行器
	@Override
	@Nullable
	protected Executor getDefaultExecutor(@Nullable BeanFactory beanFactory) {
		Executor defaultExecutor = super.getDefaultExecutor(beanFactory);
		return (defaultExecutor != null ? defaultExecutor : new SimpleAsyncTaskExecutor());
	}
	// 最高优先级  希望的是最优先执行（XML配置就是这种优先级）
	@Override
	public int getOrder() {
		return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE;
	}

// 最重要的当然是这个invoke方法
	@Override
	@Nullable
	public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
		Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
		// 注意：此处是getMostSpecificMethod  拿到最终要执行的那个方法
		Method specificMethod = ClassUtils.getMostSpecificMethod(invocation.getMethod(), targetClass);
		// 桥接方法~~~~~~~~~~~~~~
		final Method userDeclaredMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(specificMethod);

		// determine一个用于执行此方法的异步执行器
		AsyncTaskExecutor executor = determineAsyncExecutor(userDeclaredMethod);
		if (executor == null) {
			throw new IllegalStateException(
					"No executor specified and no default executor set on AsyncExecutionInterceptor either");
		}

		// 构造一个任务，Callable(此处不采用Runable，因为需要返回值)
		Callable<Object> task = () -> {
			try {
				// result就是返回值
				Object result = invocation.proceed();
				// 注意此处的处理~~~~  相当于如果不是Future类型，就返回null了
				if (result instanceof Future) {
					return ((Future<?>) result).get();
				}
			}
			// 处理执行时可能产生的异常~~~~~~
			catch (ExecutionException ex) {
				handleError(ex.getCause(), userDeclaredMethod, invocation.getArguments());
			}
			catch (Throwable ex) {
				handleError(ex, userDeclaredMethod, invocation.getArguments());
			}
			return null;
		};
		
		// 提交任务~~~~invocation.getMethod().getReturnType()为返回值类型
		return doSubmit(task, executor, invocation.getMethod().getReturnType());
	}
	
}

SimpleAsyncTaskExecutor：异步执行用户任务的SimpleAsyncTaskExecutor。每次执行客户提交给它的任务时，它会启动新的线程，并允许开发者控制并发线程的上限（concurrencyLimit），从而起到一定的资源节流作用。默认时，concurrencyLimit取值为-1，即不启用资源节流。

所以它不是真的线程池，这个类不重用线程，每次调用都会创建一个新的线程（因此建议我们在使用@Aysnc的时候，自己配置一个线程池，节约资源）。

AnnotationAsyncExecutionInterceptor

很显然，他是在AsyncExecutionInterceptor的基础上，提供了对@Async注解的支持。所以它是继承它的。

// 它继承自AsyncExecutionInterceptor ，只复写了一个方法
public class AnnotationAsyncExecutionInterceptor extends AsyncExecutionInterceptor {
	...
	// 由此可以见它就是去拿到@Async的value值。以方法的为准，其次是类上面的
	// 备注：发现这里是不支持EJB的@Asynchronous注解的，它是不能指定执行器的
	@Override
	@Nullable
	protected String getExecutorQualifier(Method method) {
		// Maintainer's note: changes made here should also be made in
		// AnnotationAsyncExecutionAspect#getExecutorQualifier
		Async async = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(method, Async.class);
		if (async == null) {
			async = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(method.getDeclaringClass(), Async.class);
		}
		return (async != null ? async.value() : null);
	}
}

Springboot关于TaskExecutor的自动配置

如果在Springboot环境下使用@Async注解的话，会发现真正执行异步方法的是由一个线程池完成的，该线程池就是Springboot默认自动配置的:

@ConditionalOnClass(ThreadPoolTaskExecutor.class)
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@EnableConfigurationProperties(TaskExecutionProperties.class)
public class TaskExecutionAutoConfiguration {

	/**
	 * Bean name of the application {@link TaskExecutor}.
	 */
	public static final String APPLICATION_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME = "applicationTaskExecutor";

	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean
	public TaskExecutorBuilder taskExecutorBuilder(TaskExecutionProperties properties,
			ObjectProvider<TaskExecutorCustomizer> taskExecutorCustomizers,
			ObjectProvider<TaskDecorator> taskDecorator) {
		TaskExecutionProperties.Pool pool = properties.getPool();
		TaskExecutorBuilder builder = new TaskExecutorBuilder();
		builder = builder.queueCapacity(pool.getQueueCapacity());
		builder = builder.corePoolSize(pool.getCoreSize());
		builder = builder.maxPoolSize(pool.getMaxSize());
		builder = builder.allowCoreThreadTimeOut(pool.isAllowCoreThreadTimeout());
		builder = builder.keepAlive(pool.getKeepAlive());
		Shutdown shutdown = properties.getShutdown();
		builder = builder.awaitTermination(shutdown.isAwaitTermination());
		builder = builder.awaitTerminationPeriod(shutdown.getAwaitTerminationPeriod());
		builder = builder.threadNamePrefix(properties.getThreadNamePrefix());
		builder = builder.customizers(taskExecutorCustomizers.orderedStream()::iterator);
		builder = builder.taskDecorator(taskDecorator.getIfUnique());
		return builder;
	}

	@Lazy
	@Bean(name = { APPLICATION_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME,
			AsyncAnnotationBeanPostProcessor.DEFAULT_TASK_EXECUTOR_BEAN_NAME })
	@ConditionalOnMissingBean(Executor.class)
	public ThreadPoolTaskExecutor applicationTaskExecutor(TaskExecutorBuilder builder) {
		return builder.build();
	}

}

这样一来所有异步任务都会交给该线程池处理。

最佳实践

更加推荐的方式是我们给不同的异步任务选择不同的线程池进行处理

@EnableAsync //对应的@Enable注解，最好写在属于自己的配置文件上，保持内聚性
@Configuration
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {

    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10); //核心线程数
        executor.setMaxPoolSize(20);  //最大线程数
        executor.setQueueCapacity(1000); //队列大小
        executor.setKeepAliveSeconds(300); //线程最大空闲时间
        executor.setThreadNamePrefix("fsx-Executor-"); //指定用于新创建的线程名称的前缀。
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()); // 拒绝策略（一共四种，此处省略）

	    // 这一步千万不能忘了，否则报错： java.lang.IllegalStateException: ThreadPoolTaskExecutor not initialized
        executor.initialize();
        return executor;
    }

    // 异常处理器：当然你也可以自定义的，这里我就这么简单写了~~~
    @Override
    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
        return new SimpleAsyncUncaughtExceptionHandler();
    }
}

小结

@Async注解的源码还算比较简单，如果读起来比较吃力，说明对aop源码和bean的生命周期流程不够熟悉，需要好好补一下。

最后，使用的有两个建议：

• 异步方法建议尽量处理耗时的任务，或者是处理不希望阻断主流程的任务（比如异步记录操作日志）
• 尽量为@Async准备一个专门的线程池来提高效率减少开销，而不要用Spring默认的SimpleAsyncTaskExecutor，它不是一个真正的线程池
• 如果是Springboot环境，如果只有某个业务需要异步任务支持，那么也可以不进行配置，使用Springboot自动配置的线程池。