异步编程的概念

由于每个线程同时只能处理一个请求，所以为了提高系统系统性能，我们就需要引入更多的线程来实现并行化处理。但是多线程下对共享资源进行访问是，不可避免会引入资源争用和并发问题；另外，每个进程可使用的线程个数是有限的，不可能通过无限增加线程数来提高系统性能；而且，使用同步阻塞编程的方式还会浪费资源，比如发起网络IO请求是，调用线程就会阻塞，等待响应结果，但是，这时候调用线程明明可以去做其他事情，等网络IO响应结果返回在对结果进行处理。

异步编程的场景

在日常开发中我们经常需要异步的处理一下事情，而不需要知道异步任务的结果。比如在调用线程里面异步打印日志，为了不让日志打印阻塞调用线程，会把日志设置为异步方式。

有时候我们还需要在主线程等待异步任务的执行结果，这时候Future开始登场。比如调用线程要等待任务A执行完毕后顺序执行任务B，并且把两者的执行结果拼接起来给前端使用，如果调用线程是同步调用，则整个过程耗时等于任务A+任务B的耗时；如果使用异步编程Future的方式，则整个过程的耗时等于任务A和任务B的最大耗时；这样响应时间大大缩短。

使用Future确实大大缩短了异步任务的执行结果，但是获取结果还是会阻塞调用线程，并没有完全实现异步处理，所以在JDK8中引入了CompletableFuture来实现完全异步化。CompletableFuture类允许以非阻塞方式和基于通知的方式处理结果，其通过设置回调函数的方式，让主线程彻底解放出来，实现真正意义上的异步处理。

使用CompletableFuture时，当异步单元返回futureB后，调用线程可以在其上调用whenComplete方法设置回调函数action，然后调用线程就会马上返回，等异步任务执行完成后会使用异步线程来执行回调函数action，而不需要调用线程干预等待。

JDK8还引入了Stream，旨在有效的处理数据流，这样结合CompletableFuture可以完美的实现异步编程。但是流只能使用一次，并且缺少与时间相关的操作，虽然可以执行并行计算，但无法指定使用的线层池。同时，也没有设计用于处理延迟的操作。

上面我们说的都是单JVM内的异步编程，下面我们介绍一下跨网络的异步编程。NIO的出现让实现异步的功能变的简单，而高性能异步、基于事件驱动的网络编程框架Netty的出现让我们从繁杂的NIO中解放出来。而Netty的异步非阻塞能力与CompletableFuture结合则可以轻松的实现网络请求的异步调用。

虽然Web Servlet具有异步处理能力，但是其异步是不彻底的，因为受制于Servlet规范本身，比如其规范是同步（Filter、Servlet）或者阻塞的（getParameter、getPart）。所以WebFlux就应运而生。

为了更好的处理异步编程，降低异步编程的成本，一些框架也应运而生，如Disruptor、Akka、rmq等

总结

我们简单介绍了一下什么是异步编程，让大家对异步编程有了一个简单理解。接下来我们会一步一步介绍异步编程。

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