Spring Boot 异步返回对象深度解析

news2025/3/21 23:48:14

前言

在现代高并发、高响应的应用场景中，Spring Boot 的异步处理能力是提升系统吞吐量和用户体验的关键技术之一。无论是实时数据推送、大文件传输，还是复杂异步任务调度，Spring Boot 提供了多种灵活的异步处理机制以满足不同需求。本文将从实际开发角度出发，系统解析 Spring Boot 中常见的异步处理方式，包括但不限于 DeferredResult、ResponseBodyEmitter 等特殊返回对象。

一、核心对象对比

对象	传输方式	特性	适用场景	协议支持
`DeferredResult`	单次响应	线程间解耦、可跨请求处理结果	长轮询、第三方回调、异步任务处理	通用 HTTP
`ResponseBodyEmitter`	分块流式传输	支持多次数据发送、自动处理内容类型	分块传输日志、实时进度条	HTTP 1.1+
`SseEmitter`	事件流	符合 SSE 规范、自动重连、事件结构化	实时股票行情、聊天消息推送、监控数据流	Server-Sent Events
`StreamingResponseBody`	一次性流式写入	直接操作 OutputStream、内存占用低	大文件下载、视频流传输	通用 HTTP

二、详细说明与示例

1. DeferredResult（延迟结果）

特点：

通过其他线程设置结果值（如 MQ 消费者、定时任务）
支持超时处理和回调方法（onCompletion/onTimeout）
适用于需要外部事件触发的场景

代码示例：

@GetMapping("/order/status")
public DeferredResult<String> checkOrderStatus() {
    DeferredResult<String> deferredResult = new DeferredResult<>(30000L, "Timeout!");
    
    // 模拟异步处理（如MQ监听）
    CompletableFuture.runAsync(() -> {
        try {
            Thread.sleep(5000);
            deferredResult.setResult("ORDER_COMPLETED");
        } catch (Exception e) {
            deferredResult.setErrorResult(e);
        }
    });
    
    return deferredResult;
}

2. ResponseBodyEmitter（响应体发射器）

特点：

支持多次 send() 方法分块发送数据
自动处理 Content-Type: text/event-stream
需要自行管理数据格式

代码示例：

@GetMapping("/progress")
public ResponseBodyEmitter showProgress() {
    ResponseBodyEmitter emitter = new ResponseBodyEmitter();
    
    Executors.newSingleThreadExecutor().submit(() -> {
        for (int i = 0; i <= 100; i += 10) {
            try {
                emitter.send("Progress: " + i + "%\n");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
                emitter.completeWithError(e);
                break;
            }
        }
        emitter.complete();
    });
    
    return emitter;
}

3. SseEmitter（SSE 发射器）

特点：

符合 W3C SSE 规范（事件 ID、重试机制）
浏览器自动重连（默认 3 秒）
结构化事件发送（event/data/id）

代码示例：

@GetMapping("/stock")
public SseEmitter streamStockPrices() {
    SseEmitter emitter = new SseEmitter(60000L);
    
    ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
    scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
        try {
            StockPrice price = stockService.getLatestPrice();
            emitter.send(SseEmitter.event()
                .id(UUID.randomUUID().toString())
                .name("stockUpdate")
                .data(price));
        } catch (IOException e) {
            scheduler.shutdown();
        }
    }, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
    
    return emitter;
}

4. StreamingResponseBody（流式响应体）

特点：

直接操作底层 OutputStream
适合处理二进制数据流
需要手动设置 Content-Type

代码示例：

@GetMapping("/download")
public StreamingResponseBody downloadLargeFile() {
    return outputStream -> {
        try (InputStream in = new FileInputStream("/data/large.zip")) {
            byte[] buffer = new byte[4096];
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
                outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
                outputStream.flush();
            }
        }
    };
}

三、场景选择指南

需求场景	推荐方案	补充说明
实时聊天消息推送	`SseEmitter`	利用浏览器自动重连机制
文件下载/视频流	`StreamingResponseBody`	直接操作字节流效率更高
需要与第三方系统交互的长耗时操作	`DeferredResult`	通过 MQ 或回调通知结果
分阶段显示处理进度（如数据导入）	`ResponseBodyEmitter`	比 SSE 更灵活的自由格式输出
需要兼容低版本浏览器	`DeferredResult` + 轮询	降级为传统 AJAX 轮询方案