异步

使用场景

大文件上传及上传后进行语音识别的应用场景

大文件上传: 企业员工上传完整的会议录音或录像文件
上传后进行语音识别: 对会议内容进行自动转写，生成会议纪要，便于后续查阅和分析讨论点

如果上传完成后不采用异步任务对文件进行语音识别，可能会出现以下问题：

响应延迟：语音识别是一个计算密集型的操作，特别是当处理大文件时。如果在同一请求中直接进行语音识别，服务器响应时间将大幅增加，导致用户体验变差。
超时错误：许多 Web 服务器和 HTTP 客户端都有请求超时的限制。长时间的同步处理可能导致请求超时，从而使得语音识别任务失败。
资源占用：大量的同步语音识别任务可能会占用大量服务器资源，包括 CPU 和内存，影响服务器处理其他请求的能力，降低整体服务的可用性和稳定性。
用户界面冻结：对于基于 Web 的应用，如果在前端直接等待语音识别的结果，可能导致用户界面冻结，无法进行其他操作，影响用户体验。

目前比较通用的做法是采用异步任务

文件上传

用户通过客户端（如 Web 页面、移动应用）上传文件。
服务器接收到文件后，存储在服务器上或云存储服务中，并立即返回一个响应告诉用户文件已成功上传。

异步任务创建

在文件上传成功后，服务器不直接进行语音识别处理，而是创建一个异步任务。
这个任务被发送到消息队列中，这样可以在系统资源允许的情况下按顺序或并行处理。

任务处理

后台工作进程监听消息队列。一旦发现新任务，就开始处理该任务。
在处理过程中，工作进程执行语音识别操作，将音频文件转写为文本。

更新状态和通知

一旦异步任务完成，系统会更新任务的状态（例如，从“处理中”变为“已完成”）。
系统可以通过不同的方式通知用户任务已完成，比如电子邮件通知、短信、应用内通知等。
用户可以通过客户端查询任务状态，或者直接获取任务结果（如转写好的文本）。

异步线程池

TioThreadUtils

tio-boot 内置了线程池工具类 com.litongjava.tio.utils.thread.TioThreadUtils,并且 tio-boot 在关闭是会自动释放线程资源示例

    TioThreadUtils.submit(() -> {
      try {
        RespBodyVo result = Aop.get(AsrSubmitService.class).submit(uploadFile, email);
        log.info("异步任务执行完成, 结果: {}", result);
      } catch (Exception e) {
        log.error("异步任务执行异常", e);
      }
    });

`CompletableFuture.runAsync`

CompletableFuture.runAsync 是 Java CompletableFuture 类的一部分，用于在异步执行一个无返回值的任务。它通常用于需要在后台线程中执行一些操作，而不阻塞主线程的场景。runAsync 方法有两个主要重载形式：

runAsync(Runnable runnable)：使用默认的 ForkJoinPool 作为线程池执行任务。
runAsync(Runnable runnable, Executor executor)：使用指定的 Executor 执行任务。

用法

CompletableFuture.runAsync(() -> {
    // 在异步线程中执行的代码
});

底层运行机制

CompletableFuture.runAsync 的底层运行机制主要涉及以下几个方面：

线程池管理：
- 当使用 runAsync(Runnable runnable) 时，CompletableFuture 默认使用全局的 ForkJoinPool.commonPool() 线程池来执行异步任务。
- ForkJoinPool 是一个适合并行任务处理的线程池，支持任务分割和工作窃取机制，以提高线程利用率和执行效率。
- 如果使用 runAsync(Runnable runnable, Executor executor)，任务会由你提供的自定义 Executor 执行，这给了你更大的灵活性来控制线程的使用。
任务提交和执行：
- 当 runAsync 被调用时，传入的 Runnable 任务会被提交到线程池中，线程池会在适当的时候执行这个任务。
- 任务被执行时，runAsync 方法立即返回一个 CompletableFuture 对象，而不等待任务执行完毕。
非阻塞操作：
- CompletableFuture 的异步方法（如 runAsync）不会阻塞调用线程，这意味着主线程可以继续执行后续操作。
- 异步操作完成后，可以通过 thenRun, thenAccept, thenApply 等方法对结果进行处理。
任务的生命周期：
- CompletableFuture 的状态在任务的执行过程中会发生变化，从未完成状态转变为完成状态。
- 你可以在 CompletableFuture 完成后设置回调函数，如 .thenRun(...)，这使得异步任务的结果可以在完成后被处理。

`ForkJoinPool` 的运行机制

默认情况下，CompletableFuture 使用的 ForkJoinPool.commonPool() 是一个并行的工作窃取线程池，适合处理大量的小任务。其运行机制包括：

任务分割：ForkJoinPool 可以将任务分解成更小的子任务并行处理。
工作窃取：线程池中的每个线程都有自己的双端队列，线程首先从自己的队列中获取任务执行。如果自己的队列为空，它会尝试从其他线程的队列末尾"窃取"任务以保持高效利用。
线程调度：ForkJoinPool 动态管理线程数，以平衡任务执行和资源消耗。

注意事项

线程池的选择：默认的 ForkJoinPool.commonPool() 适用于 CPU 密集型任务。如果任务是 IO 密集型或需要更严格的线程管理，最好提供自定义的 Executor。
任务的阻塞：在异步任务中避免长时间的阻塞操作（如等待网络或文件 IO），以免耗尽线程池中的线程。

示例

以下是一个使用 CompletableFuture.runAsync 执行异步任务的示例：

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    System.out.println("Running in a separate thread: " + Thread.currentThread().getName());
    // 模拟长时间运行的任务
    try {
        Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
});

这个代码片段会在 ForkJoinPool 中的一个线程上运行，而不会阻塞主线程。

tio-boot TioThreadUtils 实现异步示例

在 Controller 中使用线程池,开启异步任务

import com.litongjava.apps.asrgpt.services.AsrSubmitService;
import com.litongjava.apps.asrgpt.validator.AsrSubmitValidator;
import com.litongjava.jfinal.aop.Aop;
import com.litongjava.tio.http.common.HttpRequest;
import com.litongjava.tio.http.common.HttpResponse;
import com.litongjava.tio.http.common.UploadFile;
import com.litongjava.tio.http.server.util.Resps;
import com.litongjava.tio.utils.resp.RespBodyVo;
import com.litongjava.tio.utils.thread.TioThreadUtils;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class AsrSubmitController {

  public HttpResponse submit(HttpRequest request) {
    UploadFile uploadFile = request.getUploadFile("file");
    String email = request.getParam("email");
    log.info("upload file size:{}", uploadFile.getData().length);
    log.info("email:{}", email);

    //validator
    RespBodyVo respVo = Aop.get(AsrSubmitValidator.class).submit(email);
    if (respVo != null) {
      return Resps.json(request, respVo);
    }

    TioThreadUtils.submit(() -> {
      try {
        RespBodyVo result = Aop.get(AsrSubmitService.class).submit(uploadFile, email);
        log.info("异步任务执行完成, 结果: {}", result);
      } catch (Exception e) {
        log.error("异步任务执行异常", e);
      }
    });

    // 立即响应客户端，表示文件上传请求已接收，正在处理中
    RespBodyVo ok = RespBodyVo.ok();
    ok.setMsg("文件上传成功，正在处理中...");
    return Resps.json(request, ok);
  }
}