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程序員的成長之路

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來自：blog.csdn.net/zsx_xiaoxin/article/details/123898171

CompletableFuture是jdk8的新特性。CompletableFuture實現(xiàn)了CompletionStage接口和Future接口，前者是對后者的一個擴展，增加了異步會點、流式處理、多個Future組合處理的能力，使Java在處理多任務的協(xié)同工作時更加順暢便利。

一、創(chuàng)建異步任務

1. supplyAsync

supplyAsync是創(chuàng)建帶有返回值的異步任務。它有如下兩個方法，一個是使用默認線程池（ForkJoinPool.commonPool()）的方法，一個是帶有自定義線程池的重載方法

// 帶返回值異步請求，默認線程池
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)
 
// 帶返回值的異步請求，可以自定義線程池
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<String> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("do something....");
            return "result";
        });
 
        //等待任務執(zhí)行完成
        System.out.println("結果->" + cf.get());
}
 
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 自定義線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        CompletableFuture<String> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("do something....");
            return "result";
        }, executorService);
 
        //等待子任務執(zhí)行完成
        System.out.println("結果->" + cf.get());
}

測試結果：

2. runAsync

runAsync是創(chuàng)建沒有返回值的異步任務。它有如下兩個方法，一個是使用默認線程池（ForkJoinPool.commonPool()）的方法，一個是帶有自定義線程池的重載方法

// 不帶返回值的異步請求，默認線程池
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)
 
// 不帶返回值的異步請求，可以自定義線程池
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Void> cf = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            System.out.println("do something....");
        });
 
        //等待任務執(zhí)行完成
        System.out.println("結果->" + cf.get());
}
 
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 自定義線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        CompletableFuture<Void> cf = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            System.out.println("do something....");
        }, executorService);
 
        //等待任務執(zhí)行完成
        System.out.println("結果->" + cf.get());
}

測試結果：

3.獲取任務結果的方法

// 如果完成則返回結果，否則就拋出具體的異常
public T get() throws InterruptedException, ExecutionException

// 最大時間等待返回結果，否則就拋出具體異常
public T get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException

// 完成時返回結果值，否則拋出unchecked異常。為了更好地符合通用函數(shù)形式的使用，如果完成此 CompletableFuture所涉及的計算引發(fā)異常，則此方法將引發(fā)unchecked異常并將底層異常作為其原因
public T join()

// 如果完成則返回結果值（或拋出任何遇到的異常），否則返回給定的 valueIfAbsent。
public T getNow(T valueIfAbsent)

// 如果任務沒有完成，返回的值設置為給定值
public boolean complete(T value)

// 如果任務沒有完成，就拋出給定異常
public boolean completeExceptionally(Throwable ex)

二、異步回調處理

1.thenApply和thenApplyAsync

thenApply 表示某個任務執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作，即回調方法，會將該任務的執(zhí)行結果即方法返回值作為入參傳遞到回調方法中，帶有返回值。

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = cf1.thenApplyAsync((result) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
            result += 2;
            return result;
        });
        //等待任務1執(zhí)行完成
        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = cf1.thenApply((result) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
            result += 2;
            return result;
        });
        //等待任務1執(zhí)行完成
        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}

測試結果：

從上面代碼和測試結果我們發(fā)現(xiàn)thenApply和thenApplyAsync區(qū)別在于，使用thenApply方法時子任務與父任務使用的是同一個線程，而thenApplyAsync在子任務中是另起一個線程執(zhí)行任務，并且thenApplyAsync可以自定義線程池，默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

2.thenAccept和thenAcceptAsync

thenAccep表示某個任務執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作，即回調方法，會將該任務的執(zhí)行結果即方法返回值作為入參傳遞到回調方法中，無返回值。

測試代碼

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Void> cf2 = cf1.thenAccept((result) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
        });
 
        //等待任務1執(zhí)行完成
        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}
 
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Void> cf2 = cf1.thenAcceptAsync((result) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
        });
 
        //等待任務1執(zhí)行完成
        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}

測試結果：

測試結果我們發(fā)現(xiàn)thenAccep和thenAccepAsync區(qū)別在于，使用thenAccep方法時子任務與父任務使用的是同一個線程，而thenAccepAsync在子任務中可能是另起一個線程執(zhí)行任務，并且thenAccepAsync可以自定義線程池，默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

3.thenRun和thenRunAsync

thenRun表示某個任務執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作，即回調方法，無入參，無返回值。

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Void> cf2 = cf1.thenRun(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
        });
 
        //等待任務1執(zhí)行完成
        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Void> cf2 = cf1.thenRunAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
        });
 
        //等待任務1執(zhí)行完成
        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}

測試結果：

從上面代碼和測試結果我們發(fā)現(xiàn)thenRun和thenRunAsync區(qū)別在于，使用thenRun方法時子任務與父任務使用的是同一個線程，而thenRunAsync在子任務中可能是另起一個線程執(zhí)行任務，并且thenRunAsync可以自定義線程池，默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

4.whenComplete和whenCompleteAsync

whenComplete是當某個任務執(zhí)行完成后執(zhí)行的回調方法，會將執(zhí)行結果或者執(zhí)行期間拋出的異常傳遞給回調方法，如果是正常執(zhí)行則異常為null，回調方法對應的CompletableFuture的result和該任務一致，如果該任務正常執(zhí)行，則get方法返回執(zhí)行結果，如果是執(zhí)行異常，則get方法拋出異常。

測試代碼：

 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            int a = 1/0;
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = cf1.whenComplete((result, e) -> {
            System.out.println("上個任務結果：" + result);
            System.out.println("上個任務拋出異常：" + e);
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
        });
 
//        //等待任務1執(zhí)行完成
//        System.out.println("cf1結果->" + cf1.get());
//        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
    }

測試結果：

whenCompleteAsync和whenComplete區(qū)別也是whenCompleteAsync可能會另起一個線程執(zhí)行任務，并且thenRunAsync可以自定義線程池，默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

5.handle和handleAsync

跟whenComplete基本一致，區(qū)別在于handle的回調方法有返回值。

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            // int a = 1/0;
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = cf1.handle((result, e) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
            System.out.println("上個任務結果：" + result);
            System.out.println("上個任務拋出異常：" + e);
            return result+2;
        });
 
        //等待任務2執(zhí)行完成
        System.out.println("cf2結果->" + cf2.get());
}

測試結果：

三、多任務組合處理

1.thenCombine、thenAcceptBoth 和runAfterBoth

這三個方法都是將兩個CompletableFuture組合起來處理，只有兩個任務都正常完成時，才進行下階段任務。

區(qū)別：thenCombine會將兩個任務的執(zhí)行結果作為所提供函數(shù)的參數(shù)，且該方法有返回值；thenAcceptBoth同樣將兩個任務的執(zhí)行結果作為方法入參，但是無返回值；runAfterBoth沒有入參，也沒有返回值。注意兩個任務中只要有一個執(zhí)行異常，則將該異常信息作為指定任務的執(zhí)行結果。

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
            return 2;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf3 = cf1.thenCombine(cf2, (a, b) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf3 do something....");
            return a + b;
        });
 
        System.out.println("cf3結果->" + cf3.get());
}
 
 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
            return 2;
        });
        
        CompletableFuture<Void> cf3 = cf1.thenAcceptBoth(cf2, (a, b) -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf3 do something....");
            System.out.println(a + b);
        });
 
        System.out.println("cf3結果->" + cf3.get());
}
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<Integer> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
            return 1;
        });
 
        CompletableFuture<Integer> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
            return 2;
        });
 
        CompletableFuture<Void> cf3 = cf1.runAfterBoth(cf2, () -> {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " cf3 do something....");
        });
 
        System.out.println("cf3結果->" + cf3.get());
}

測試結果：

2.applyToEither、acceptEither和runAfterEither

這三個方法和上面一樣也是將兩個CompletableFuture組合起來處理，當有一個任務正常完成時，就會進行下階段任務。

區(qū)別：applyToEither會將已經完成任務的執(zhí)行結果作為所提供函數(shù)的參數(shù)，且該方法有返回值；acceptEither同樣將已經完成任務的執(zhí)行結果作為方法入參，但是無返回值；runAfterEither沒有入參，也沒有返回值。

測試代碼：

上面可以看出cf1任務完成需要2秒，cf2任務完成需要5秒，使用applyToEither組合兩個任務時，只要有其中一個任務完成時，就會執(zhí)行cf3任務，顯然cf1任務先完成了并且將自己任務的結果傳值給了cf3任務，cf3任務中打印了接收到cf1任務完成，接著完成自己的任務，并返回cf3任務完成；acceptEither和runAfterEither類似，acceptEither會將cf1任務的結果作為cf3任務的入參，但cf3任務完成時并無返回值；runAfterEither不會將cf1任務的結果作為cf3任務的入參，它是沒有任務入參，執(zhí)行完自己的任務后也并無返回值。

3.allOf / anyOf

allOf：CompletableFuture 是多個任務都執(zhí)行完成后才會執(zhí)行，只有有一個任務執(zhí)行異常，則返回的CompletableFuture執(zhí)行get方法時會拋出異常，如果都是正常執(zhí)行，則get返回null。

anyOf ：CompletableFuture 是多個任務只要有一個任務執(zhí)行完成，則返回的CompletableFuture執(zhí)行get方法時會拋出異常，如果都是正常執(zhí)行，則get返回執(zhí)行完成任務的結果。

測試代碼：

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<String> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("cf1 任務完成");
            return "cf1 任務完成";
        });
 
        CompletableFuture<String> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
                int a = 1/0;
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("cf2 任務完成");
            return "cf2 任務完成";
        });
 
        CompletableFuture<String> cf3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("cf3 任務完成");
            return "cf3 任務完成";
        });
 
        CompletableFuture<Void> cfAll = CompletableFuture.allOf(cf1, cf2, cf3);
        System.out.println("cfAll結果->" + cfAll.get());
}
 
 
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<String> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " cf1 do something....");
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("cf1 任務完成");
            return "cf1 任務完成";
        });
 
        CompletableFuture<String> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("cf2 任務完成");
            return "cf2 任務完成";
        });
 
        CompletableFuture<String> cf3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " cf2 do something....");
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("cf3 任務完成");
            return "cf3 任務完成";
        });
 
        CompletableFuture<Object> cfAll = CompletableFuture.anyOf(cf1, cf2, cf3);
        System.out.println("cfAll結果->" + cfAll.get());
}

測試結果：

<END>

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Java8異步利器：CompletableFuture全網最全使用教程

一、創(chuàng)建異步任務

1. supplyAsync

2. runAsync

3.獲取任務結果的方法

二、異步回調處理

1.thenApply和thenApplyAsync

2.thenAccept和thenAcceptAsync

3.thenRun和thenRunAsync

4.whenComplete和whenCompleteAsync

5.handle和handleAsync

三、多任務組合處理

1.thenCombine、thenAcceptBoth 和runAfterBoth

2.applyToEither、acceptEither和runAfterEither

3.allOf / anyOf

一、創(chuàng)建異步任務

三、多任務組合處理

1.thenCombine、thenAcceptBoth 和runAfterBoth

2.applyToEither、acceptEither和runAfterEither