文章目錄

• • 一、前言
  • 二、CompletableFuture
  • • 1、主動完成計算
    • 2、創建異步任務
    • 3、計算完成時對結果的處理 whenComplete/exceptionally/handle
    • 4、結果轉換

一、前言

CompletableFuture類實現了CompletionStage和Future接口。Future是Java 5添加的類，用來描述一個異步計算的結果，但是獲取一個結果時方法較少,要么通過輪詢isDone，確認完成后，調用get()獲取值，要么調用get()設置一個超時時間。但是這個get()方法會阻塞著調用線程，這種阻塞的方式顯然和我們的異步編程的初衷相違背。
為了解決這個問題，JDK吸收了guava的設計思想，加入了Future的諸多擴展功能形成了CompletableFuture。

敲黑板：以Async結尾的方法都是可以異步執行的，如果指定了線程池，會在指定的線程池中執行，如果沒有指定，默認會在ForkJoinPool.commonPool()中執行

二、CompletableFuture

CompletableFuture 是Java 8 新增加的Api,該類實現，Future和CompletionStage兩個接口，提供了非常強大的Future的擴展功能，可以幫助我們簡化異步編程的復雜性，提供了函數式編程的能力，可以通過回調的方式處理計算結果，并且提供了轉換和組合CompletableFuture的方法

1、主動完成計算

• public T get()
  該方法時阻塞方法，會等待計算結果完成
• public T get(long timeout, TimeUnit unit)
  有時間限制的阻塞方法
• public T getNow(T valueIfAbsent)
  立即獲取方法結果，如果沒有計算結束則返回傳的值
• public T join()
  和 get() 方法類似也是主動阻塞線程，等待計算結果。和get() 方法有細微的差別

舉例如下：

public static void completableFutureGet() throws Exception{CompletableFuture<Integer> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return 100 * 10;});System.out.println(completableFuture.get());System.out.println(completableFuture.get(1000, TimeUnit.MICROSECONDS));System.out.println(completableFuture.join());System.out.println(completableFuture.getNow(1));}

• public boolean complete(T value)

立即完成計算，并把結果設置為傳的值，返回是否設置成功

如果 CompletableFuture 沒有關聯任何的Callback、異步任務等，如果調用get方法，那會一直阻塞下去，可以使用complete方法主動完成計算。

2、創建異步任務

• public static CompletableFuture completedFuture(U value)
  創建一個有初始值的CompletableFuture
• public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable)
• public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
• public static CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier)
• public static CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor)

以上四個方法中，以 Async 結尾并且沒有 Executor 參數的，會默認使用 ForkJoinPool.commonPool() 作為它的線程池執行異步代碼。 以run開頭的，因為以 Runable 類型為參數所以沒有返回值。示例：

public static void completableFutureSupplyAsync()throws Exception {CompletableFuture<Void> future1 = CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("runAsync"));CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "supplyAsync");System.out.println(future1.get());System.out.println(future2.get());}

3、計算完成時對結果的處理 whenComplete/exceptionally/handle

當CompletableFuture的計算結果完成，或者拋出異常的時候，我們可以執行特定的Action。主要是下面的方法：

• public CompletableFuture whenComplete(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
• public CompletableFuture whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
• public CompletableFuture whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action, Executor executor)
  參數類型為 BiConsumer<? super T, ? super Throwable> 會獲取上一步計算的計算結果和異常信息。以Async結尾的方法可能會使用其它的線程去執行,如果使用相同的線程池，也可能會被同一個線程選中執行,以下皆相同。

public static void completableFutureWhenComplete()throws Exception {CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return 20;}).whenCompleteAsync((v, e) -> {System.out.println(v);System.out.println(e);});System.out.println(future.get());}

• public CompletableFuture exceptionally(Function<Throwable,? extends T> fn)
  該方法是對異常情況的處理，當函數異常時應該的返回值

public static void completableFutureExceptionally()throws Exception {CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return 10 / 0;}).whenCompleteAsync((v, e) -> {System.out.println(v);System.out.println(e);}).exceptionally((e) -> {System.out.println(e.getMessage());return 30;});System.out.println(future.get());}

• public CompletableFuture handle(BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn)
• public CompletableFuture handleAsync(BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn)
• public CompletableFuture handleAsync(BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn, Executor executor)
  handle 方法和whenComplete方法類似，只不過接收的是一個 BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn 類型的參數，因此有 whenComplete 方法和 轉換的功能 (thenApply)

public static void completableFutureHand()throws Exception {CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10 / 0).handle((t, e) -> {System.out.println(e.getMessage());return 10;});System.out.println(future.get());} }

4、結果轉換

CompletableFuture 由于有回調，可以不必等待一個計算完成而阻塞著調用線程，可以在一個結果計算完成之后緊接著執行某個Action。我們可以將這些操作串聯起來。

• public CompletableFuture thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)
• public CompletableFuture thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)
• public CompletableFuture thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)

public static void completableFutureThenApply()throws Exception {CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1).thenApply((a) -> {System.out.println(a);//1return a * 10;}).thenApply((a) -> {System.out.println(a);//10return a + 10;}).thenApply((a) -> {System.out.println(a);//20return a - 5;});System.out.println(future.get());//15} }

這些方法不是馬上執行的，也不會阻塞，而是前一個執行完成后繼續執行下一個。

和 handle 方法的區別是，handle 會處理正常計算值和異常，不會拋出異常。而 thenApply 只會處理正常計算值，有異常則拋出。

從上面API可以看出，我們的并發編程在jdk1.8變的更加簡單了。以上是部分CompletableFuture API用法。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CompletableFuture API用法介绍(一)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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