文章目錄

• • CompletableFuture作為Future使用
  • 異步執行code
  • 組合Futures
  • thenApply() 和 thenCompose()的區別
  • 并行執行任務
  • 異常處理

java中CompletableFuture的使用

之前的文章中，我們講解了Future， 本文我們將會繼續講解java 8中引入的CompletableFuture的用法。

CompletableFuture首先是一個Future，它擁有Future所有的功能，包括獲取異步執行結果，取消正在執行的任務等。

除此之外，CompletableFuture還是一個CompletionStage。

我們看下CompletableFuture的定義：

public class CompletableFuture<T> implements Future<T>, CompletionStage<T>

什么是CompletionStage呢？

在異步程序中，如果將每次的異步執行都看成是一個stage的話，我們通常很難控制異步程序的執行順序，在javascript中，我們需要在回調中執行回調。這就會形成傳說中的回調地獄。

好在在ES6中引入了promise的概念，可以將回調中的回調轉寫為鏈式調用，從而大大的提升了程序的可讀性和可寫性。

同樣的在java中，我們使用CompletionStage來實現異步調用的鏈式操作。

CompletionStage定義了一系列的then*** 操作來實現這一功能。

CompletableFuture作為Future使用

調用CompletableFuture.complete方法可以立馬返回結果，我們看下怎么使用這個方法來構建一個基本的Future：

public Future<String> calculateAsync() throws InterruptedException {CompletableFuture<String> completableFuture= new CompletableFuture<>();Executors.newCachedThreadPool().submit(() -> {Thread.sleep(500);completableFuture.complete("Hello");return null;});return completableFuture;}

上面我們通過調動ExecutorService來提交一個任務從而得到一個Future。如果你知道執行的結果，那么可以使用CompletableFuture的completedFuture方法來直接返回一個Future。

public Future<String> useCompletableFuture(){Future<String> completableFuture =CompletableFuture.completedFuture("Hello");return completableFuture;}

CompletableFuture還提供了一個cancel方法來立馬取消任務的執行：

public Future<String> calculateAsyncWithCancellation() throws InterruptedException {CompletableFuture<String> completableFuture = new CompletableFuture<>();Executors.newCachedThreadPool().submit(() -> {Thread.sleep(500);completableFuture.cancel(false);return null;});return completableFuture;}

如果這個時候調用Future的get方法，將會報CancellationException異常。

Future<String> future = calculateAsyncWithCancellation(); future.get(); // CancellationException

異步執行code

CompletableFuture提供了runAsync和supplyAsync的方法，可以以異步的方式執行代碼。

我們看一個runAsync的基本應用，接收一個Runnable參數：

public void runAsync(){CompletableFuture<Void> runAsync= CompletableFuture.runAsync(()->{log.info("runAsync");});}

而supplyAsync接受一個Supplier：

public void supplyAsync(){CompletableFuture<String> supplyAsync=CompletableFuture.supplyAsync(()->{return "supplyAsync";});}

他們兩個的區別是一個沒有返回值，一個有返回值。

組合Futures

上面講到CompletableFuture的一個重大作用就是將回調改為鏈式調用，從而將Futures組合起來。

而鏈式調用的返回值還是CompletableFuture，我們看一個thenCompose的例子：

CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello").thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s + " World"));

thenCompose將前一個Future的返回結果作為后一個操作的輸入。

如果我們想合并兩個CompletableFuture的結果，則可以使用thenCombine：

public void thenCombine(){CompletableFuture<String> completableFuture= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello").thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> " World"), (s1, s2) -> s1 + s2));}

如果你不想返回結果，則可以使用thenAcceptBoth：

public void thenAcceptBoth(){CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello").thenAcceptBoth(CompletableFuture.supplyAsync(() -> " World"),(s1, s2) -> System.out.println(s1 + s2));}

thenApply() 和 thenCompose()的區別

thenApply()和thenCompose()兩個方法都可以將CompletableFuture連接起來，但是兩個有點不一樣。

thenApply()接收的是前一個調用返回的結果，然后對該結果進行處理。

thenCompose()接收的是前一個調用的stage，返回flat之后的的CompletableFuture。

簡單點比較，兩者就像是map和flatMap的區別。

并行執行任務

當我們需要并行執行任務時，通常我們需要等待所有的任務都執行完畢再去處理其他的任務，那么我們可以用到CompletableFuture.allOf方法：

public void allOf(){CompletableFuture<String> future1= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");CompletableFuture<String> future2= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Beautiful");CompletableFuture<String> future3= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World");CompletableFuture<Void> combinedFuture= CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3);}

allOf只保證task全都執行，而并沒有返回值，如果希望帶有返回值，我們可以使用join：

public void join(){CompletableFuture<String> future1= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");CompletableFuture<String> future2= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Beautiful");CompletableFuture<String> future3= CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World");String combined = Stream.of(future1, future2, future3).map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.joining(" "));}

上面的程序將會返回：“Hello Beautiful World”。

異常處理

如果在鏈式調用的時候拋出異常，則可以在最后使用handle來接收：

public void handleError(){String name = null;CompletableFuture<String> completableFuture= CompletableFuture.supplyAsync(() -> {if (name == null) {throw new RuntimeException("Computation error!");}return "Hello, " + name;}).handle((s, t) -> s != null ? s : "Hello, Stranger!");}

這和Promise中的catch方法使用類似。

本文的例子可以參考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/CompletableFuture

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更多教程請參考 flydean的博客

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于CompletableFuture的一切，看这篇文章就够了的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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