Spring进阶特性 异步处理（@Async）

Spring 异步处理（@Async）是真正决定你的系统能不能“扛住并发”的进阶特性之一。
99% 的初学者只会写个 @Async 就以为完事了，结果生产一并发就崩。
下面给你 2025 年最新、最地道的 Spring Boot 3.x（JDK 17+）异步全套最佳实践，直接可用于银行、电商、互联网大厂核心系统。

1. 核心对比总览（2025 最新版）

方案	是否真正异步	是否支持返回值	是否支持异常捕获	是否支持线程池隔离	推荐场景
直接 @Async（不配置）	同步（假异步）	不支持	抛不出来	无	永远不要用！
@Async + 默认线程池	真异步	不支持	吃掉异常	无	小项目、日志打印
自定义线程池 + @Async	真异步	支持（Future/CompletableFuture）	可捕获	支持	90% 生产项目
ThreadPoolTaskExecutor + 队列监控	真异步	支持	支持	支持	大中型项目
异步 + 分布式调用追踪（MDC + Async）	真异步	支持	支持	支持	微服务项目
Spring Boot 3 + Virtual Threads（JDK 21）	百万级并发	支持	支持	内置	2025 年新趋势（超高并发系统

2. 正确打开方式（99% 的人第一步就错了）

@EnableAsync                     // 主类一定要加！！
@Configuration
public class AsyncConfig {

    // 强烈推荐：每个业务一个线程池，彻底隔离
    @Bean("orderAsyncExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor orderExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(8);
        executor.setMaxPoolSize(32);
        executor.setQueueCapacity(1000);           // 关键：队列满了要拒绝！
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        executor.setThreadNamePrefix("order-async-");

        // 生产必备：拒绝策略用 CallerRunsPolicy（打满时让调用线程自己执行，防止雪崩）
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        // 可选：优雅关闭
        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
        executor.setAwaitTerminationSeconds(60);
        executor.initialize();
        return executor;
    }

    @Bean("mailAsyncExecutor")
    public ThreadPoolTaskExecutor mailExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(2);
        executor.setMaxPoolSize(5);
        executor.setQueueCapacity(200);
        executor.setThreadNamePrefix("mail-async-");
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

3. 使用方式大全

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class OrderService {

    // 1. 无返回值（最常用：发邮件、记录日志、埋点）
    @Async("mailAsyncExecutor")                     // 指定线程池！！
    public void sendOrderConfirmEmail(Long orderId) {
        try {
            // 模拟耗时
            Thread.sleep(3000);
            log.info("邮件已发送，订单号：{}", orderId);
        } catch (Exception e) {
            log.error("发送邮件失败", e);               // 异常不会抛到主线程！
        }
    }

    // 2. 有返回值（Future）
    @Async("orderAsyncExecutor")
    public CompletableFuture<String> generateReport(Long orderId) {
        try {
            Thread.sleep(5000);
            return CompletableFuture.completedFuture("报告生成成功");
        } catch (Exception e) {
            return CompletableFuture.failedFuture(e);
        }
    }

    // 3. 有返回值 + 异常传播（推荐）
    @Async("orderAsyncExecutor")
    public CompletableFuture<UserDTO> loadUserDetail(Long userId) {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 这里抛异常会自动包装到 CompletableFuture
            if (userId == 666) throw new BusinessException("用户不存在");
            return new UserDTO(userId, "张三");
        }, taskExecutor); // 可指定线程池
    }
}

Controller 调用方式：

@GetMapping("/order/create")
public R<Void> createOrder() {
    Long orderId = 12345L;

    // 火力全开异步（完全不阻塞主线程）
    orderService.sendOrderConfirmEmail(orderId);
    orderService.sendSms(orderId);
    orderService.recordLog(orderId);
    orderService.pushToDataWarehouse(orderId);

    return R.ok("订单创建成功，主流程已完成，通知类任务异步处理中");
}

// 需要返回值时
@GetMapping("/report")
public CompletableFuture<R<String>> getReport() {
    return orderService.generateReport(123L)
        .thenApply(R::ok)
        .exceptionally(e -> R.error(e.getMessage()));
}

4. 生产级进阶技巧（大厂标配）

1. 异步异常统一捕获（否则异常被吞掉！）

@Component
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
public class AsyncExceptionHandler implements AsyncUncaughtExceptionHandler {

    @Override
    public void handleUncaughtException(Throwable ex, Method method, Object... params) {
        log.error("异步任务异常：方法={}, 参数={}, 异常={}",
                  method.getName(), Arrays.toString(params), ex.getMessage(), ex);
        // 可推送到告警系统
        // DingTalkUtil.send("异步任务崩溃啦！", ex);
    }
}

// 在配置类中注册
@Bean
public AsyncConfigurer asyncConfigurer() {
    return new AsyncConfigurer() {
        @Override
        public Executor getAsyncExecutor() {
            return orderExecutor();
        }

        @Override
        public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler() {
            return new AsyncExceptionHandler();
        }
    };
}

2. 异步方法内继续使用 MDC 链路追踪（微服务必备）

@Async("orderAsyncExecutor")
public void processOrder(Long orderId) {
    // 关键：手动传递 MDC
    Map<String, String> contextMap = MDC.getCopyOfContextMap();
    CompletableFuture.runAsync(() -> {
        if (contextMap != null) {
            MDC.setContextMap(contextMap);
        }
        try {
            log.info("开始处理订单：{}", orderId);
            // 业务代码...
        } finally {
            MDC.clear();
        }
    });
}

3. 2025 最新：虚拟线程（Virtual Threads）——百万级并发杀器

# application.yml （Spring Boot 3.2+ + JDK 21）
spring:
  threads:
    virtual:
      enabled: true        # 一键开启虚拟线程，所有 @Async 自动用虚拟线程！

开启后你甚至不需要配置线程池，Spring 自动把所有 @Async 换成虚拟线程，QPS 轻松 10w+。

5. 常见坑 & 终极建议

坑点	解决方案
同一个类里调用 @Async 方法不生效	必须通过 Spring 代理调用（注入自己或用 ApplicationContext 手动获取代理）
异常被吞掉，线上查不到原因	实现 AsyncUncaughtExceptionHandler
线程池打满导致主线程卡死	队列满了用 CallerRunsPolicy，让调用线程自己干活
异步方法返回 void 时无法感知执行结果	改用 CompletableFuture<Void>
异步任务太多导致 OOM	限制队列长度 + 监控 + 熔断

6. 推荐架构（2025 真实生产实践）

项目规模	推荐方案
小项目	@EnableAsync + 默认线程池（SimpleAsyncTaskExecutor）
中大型项目	多个自定义 ThreadPoolTaskExecutor + 异常处理器 + MDC 传递
高并发互联网项目	开启 spring.threads.virtual.enabled=true（JDK 21）
银行/金融核心系统	自定义线程池 + 队列监控 + 告警 + 降级 + CallerRunsPolicy

需要我直接给你一个完整的生产级异步模板项目吗？包含：

• 6 个业务隔离线程池
• 统一异常处理 + 告警
• MDC 自动传递
• 异步任务监控指标（Micrometer + Prometheus）
• 虚拟线程一键开关

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