同步与异步概念辨析

同步（synchronous）和异步（asynchronous）通常用于描述在执行操作时是否需要等待某个操作完成，以及如何处理返回结果

• 类比生活
  • 同步是接力跑：前一个人跑完了再轮到下一个人跑
  • 异步是齐跑：大家在起跑线同时起跑
• 编程
  • 同步编程（synchronous programming）：大多数编程都是同步编程。在同步编程中，任务是按顺序执行的，一个任务必须等待另一个任务完成后才能开始执行
  • 异步编程（asynchronous programming）：同时处理多个任务
• 请求
  • 同步请求（synchronous request）：每个请求都必须按顺序进行，并且程序必须等待每个请求完成后才能继续执行下一个请求
  • 异步请求（asynchronous request）：同时发起多个请求

此处再提两个相关但不同的概念，并发（concurrency）和并行（parallelism）

• 并发是指看起来貌似在同时执行多个任务（如时间片轮转），但在微观上他们都是按一定顺序被处理的，也可以算是某种意义上的“同时”、“异步”，看你怎么理解
• 并行则是指多个任务执行就在同一时刻发生，算是真正意义上的“同时”、“异步”

Java 中的 HTTP 请求

对于 Java 中发起 HTTP 请求而言，一样有同步异步之分。看本文剩余部分之前首先需要学习用 Java 发起 HTTP 请求，对应后文的 getResponseContent() ，意为请求后获取响应内容，并在此篇博客文章中有介绍

💬相关

博客文章《Java发起HTTP请求并解析JSON返回数据》

https://blog.csdn.net/weixin_42077074/article/details/128672130

为了更好描述同步与异步，以下给出一个示例场景，我想发起 10 次 HTTP 请求，每次请求都带有参数开始时间 startTime 和 endTime，为 2023 年 1 月 1 日至 2023 年 1 月 10 日十天中每日零点和下一日的零点，如第一次请求的参数为 2023-01-01 00:00:00 和 2023-01-02 00:00:00

同步请求的实现

同步发请求无非就是直接调用或在 for 里调用 getResponseContent()

// 设置请求头
Map headers = new HashMap(){{// 设置接收内容类型put("Accept","application/json");// 设置发送内容类型put("Content-Type","application/json;charset=UTF-8");// 设置字符集put("charset", "UTF-8");// 设置访问者系统引擎版本、浏览器信息的字段信息，此处伪装成用户通过浏览器访问put("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.0; Windows NT; DigExt)");
}};// 设置开始时间和结束时间
LocalDateTime startTime = LocalDateTime.of(2023, 1, 1, 0, 0, 0);
LocalDateTime endTime = LocalDateTime.of(2023, 1, 2, 0, 0, 0);// 创建一个数组来保存结果
String[] results = new String[10];for (int i = 0; i < 10; i++) {// 格式化开始时间和结束时间String formattedTime1 = startTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));String formattedTime2 = endTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));// 设置参数Map params = new HashMap(){{put("startTime", formattedTime1);put("endTime", formattedTime2);}};// 发送请求并获取响应results[i] = getResponseContent("http://www.example.com","GET", headers, params);// 更新开始时间和结束时间startTime = startTime.plusDays(i).plusSeconds(i);endTime = endTime.plusDays(i).plusSeconds(i);
}// 输出结果
for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println(results[i]);
}

异步请求的实现

倘若请求量特别大，还按同步的方式进行，综合程序处理、网络延迟等因素，会非常地慢。

而对于异步而言，实现方式就比较多了，如 Java 11 中可以直接使用 java.net.http.HttpClient 类来创建异步 HTTP 客户端并使用 API，网上方法很多，此处不再赘述了

然而笔者处于兼容等各种考虑还是 Java8，Java8 并没有内置的异步 HTTP 客户端，要么调用第三方库来实现，如 Apache 的 HttpAsyncClient 库

org.apache.httpcomponentshttpasyncclient4.1.4

要么借助 Java 8 的标准库提供的基于 CompletableFuture 的异步编程来实现，笔者也是使用这个方案

注意， CompletableFuture 是并发而不是并行意义上的异步

// 创建 10 个异步任务
CompletableFuture[] futures = new CompletableFuture[10];
LocalDateTime startTime = LocalDateTime.of(2023, 1, 1, 0, 0, 0);
LocalDateTime endTime = LocalDateTime.of(2023, 1, 2, 0, 0, 0);for (int i = 0; i < 10; i++) {// 格式化开始时间和结束时间String formattedTime1 = startTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));String formattedTime2 = endTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));// 设置参数Map params = new HashMap(){{put("startTime", formattedTime1);put("endTime", formattedTime2);}};// 设置异步请求futures[i] = asyncHttpRequest("http://www.example.com","GET", headers, params);// 更新开始时间和结束时间startTime.plusDays(i).plusSeconds(i);endTime.plusDays(i).plusSeconds(i);
}// 等待异步任务完成，超时时间为5秒
try {CompletableFuture.allOf(futures).get(5, TimeUnit.SECONDS);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();
} catch (TimeoutException e) {System.out.println("请求超时");e.printStackTrace();return;
}// 输出每个异步任务的结果
for (int i = 0; i < 10; i++) {try {System.out.println(futures[i].get());} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();}
}

其中的异步请求函数 asyncHttpRequest()

public static CompletableFuture asyncHttpRequest(String strURL, String method, Map headers, Map params) {return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {return getResponseContent(strURL, method, headers, params);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return null;}});
}