利用Java8中的CompletableFuture进行异步编程

用户1289394

发布于 2024-04-15 13:29:36

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发布于 2024-04-15 13:29:36

CompletableFuture 是 Java 8 引入的一种用于处理异步编程的工具。它提供了一种非常灵活而且易于使用的方式来处理并发任务，能够简化代码的编写，并提高程序的性能。

CompletableFuture 类实现了 Future 和 CompletionStage 接口，因此可以用来表示一个异步计算的结果，还可以在计算完成后执行一些操作。下面将详细介绍 CompletableFuture 的使用和一些常见的应用场景。

一、基本用法

1、创建 CompletableFuture 对象

CompletableFuture 可以通过以下方式进行创建：

CompletableFuture<T> future = new CompletableFuture<>();

2、执行异步任务

可以使用线程池执行异步任务，并设置任务执行完毕后的回调函数：

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    // 异步任务的具体逻辑
}, executor);

这里的 executor 是一个可选的参数，可以指定线程池，如果不指定，则使用默认的 ForkJoinPool 线程池。

3、获取异步任务的结果

可以使用 get() 方法来获取异步任务的结果，注意这是一个阻塞方法，会一直等待任务完成：

T result = future.get();

4、处理任务的执行结果

可以使用 thenAccept()、thenApply()、thenRun() 等方法对任务的执行结果进行处理，这些方法都接受一个回调函数作为参数，任务完成后会触发回调函数的执行。

5、异常处理

可以使用 exceptionally() 方法来处理任务执行过程中出现的异常：

CompletableFuture<T> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 执行可能会抛出异常的代码
}).exceptionally(ex -> {
    // 异常处理逻辑
    return defaultValue;
});

二、组合多个 CompletableFuture

1、thenCompose()

通过 thenCompose() 方法可以将两个 CompletableFuture 对象串联起来，将一个任务的结果作为另一个任务的输入：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);
CompletableFuture<Integer> future2 = future1.thenCompose(result -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> result * 2));

这样，当 future1 完成时，它的结果会被传递给 future2 进行进一步处理。

2、thenCombine()

通过 thenCombine() 方法可以将两个 CompletableFuture 对象的结果进行合并处理：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
CompletableFuture<Integer> combinedFuture = future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> result1 + result2);

这里的回调函数接受 future1 和 future2 的结果，并返回它们的和。

3、allOf() 和 anyOf()

allOf() 方法接受一个 CompletableFuture 数组作为参数，等待所有的 CompletableFuture 都完成后返回：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(future1, future2);

anyOf() 方法接受一个 CompletableFuture 数组作为参数，等待任意一个 CompletableFuture 完成后返回：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
CompletableFuture<Object> anyFuture = CompletableFuture.anyOf(future1, future2);