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前言

最近看公司代碼，多線程編程用的比較多，其中有對CompletableFuture的使用，所以想寫篇文章總結(jié)下

在日常的Java8項目開發(fā)中，CompletableFuture是很強大的并行開發(fā)工具，其語法貼近java8的語法風格，與stream一起使用也能大大增加代碼的簡潔性

大家可以多應(yīng)用到工作中，提升接口性能，優(yōu)化代碼

基本介紹

CompletableFuture是Java 8新增的一個類，用于異步編程，繼承了Future和CompletionStage

這個Future主要具備對請求結(jié)果獨立處理的功能，CompletionStage用于實現(xiàn)流式處理，實現(xiàn)異步請求的各個階段組合或鏈式處理，因此completableFuture能實現(xiàn)整個異步調(diào)用接口的扁平化和流式處理，解決原有Future處理一系列鏈式異步請求時的復雜編碼

Future的局限性

1、Future 的結(jié)果在非阻塞的情況下，不能執(zhí)行更進一步的操作

我們知道，使用Future時只能通過isDone()方法判斷任務(wù)是否完成，或者通過get()方法阻塞線程等待結(jié)果返回，它不能非阻塞的情況下，執(zhí)行更進一步的操作。

2、不能組合多個Future的結(jié)果

假設(shè)你有多個Future異步任務(wù)，你希望最快的任務(wù)執(zhí)行完時，或者所有任務(wù)都執(zhí)行完后，進行一些其他操作

3、多個Future不能組成鏈式調(diào)用

當異步任務(wù)之間有依賴關(guān)系時，F(xiàn)uture不能將一個任務(wù)的結(jié)果傳給另一個異步任務(wù)，多個Future無法創(chuàng)建鏈式的工作流。

4、沒有異常處理

現(xiàn)在使用CompletableFuture能幫助我們完成上面的事情，讓我們編寫更強大、更優(yōu)雅的異步程序

基本使用

創(chuàng)建異步任務(wù)

通?？梢允褂孟旅鎺讉€CompletableFuture的靜態(tài)方法創(chuàng)建一個異步任務(wù)

 
 
 
 

  
  
  
  
public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable);              //創(chuàng)建無返回值的異步任務(wù)
  
  
  
  
public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable, Executor executor);     //無返回值，可指定線程池（默認使用ForkJoinPool.commonPool）
  
  
  
  
public static  CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier);           //創(chuàng)建有返回值的異步任務(wù)

  
  
  
  
public static  CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor); //有返回值，可指定線程池

 
 
 
 

使用示例：

 
 
 
 

  
  
  
  
Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
  
  
  
  
CompletableFuture future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
  
  
  
  
    //do something
  
  
  
  
}, executor);
  
  
  
  
int poiId = 111;
  
  
  
  
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  
  
  
  
 PoiDTO poi = poiService.loadById(poiId);
  
  
  
  
  return poi.getName();
  
  
  
  
});
  
  
  
  
// Block and get the result of the Future
  
  
  
  
String poiName = future.get();
 
 
 
 

使用回調(diào)方法

通過future.get()方法獲取異步任務(wù)的結(jié)果，還是會阻塞的等待任務(wù)完成

CompletableFuture提供了幾個回調(diào)方法，可以不阻塞主線程，在異步任務(wù)完成后自動執(zhí)行回調(diào)方法中的代碼

 
 
 
 

  
  
  
  
public CompletableFuture thenRun(Runnable runnable);            //無參數(shù)、無返回值
  
  
  
  
public CompletableFuture thenAccept(Consumer action);         //接受參數(shù)，無返回值
  
  
  
  
public  CompletableFuture thenApply(Function fn); //接受參數(shù)T，有返回值U

 
 
 
 

使用示例：

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
  
  
  
  
                           .thenRun(() -> System.out.println("do other things. 比如異步打印日志或發(fā)送消息"));
  
  
  
  
//如果只想在一個CompletableFuture任務(wù)執(zhí)行完后，進行一些后續(xù)的處理，不需要返回值，那么可以用thenRun回調(diào)方法來完成。
  
  
  
  
//如果主線程不依賴thenRun中的代碼執(zhí)行完成，也不需要使用get()方法阻塞主線程。
 
 
 
 

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
  
  
  
  
                           .thenAccept((s) -> System.out.println(s + " world"));
  
  
  
  
//輸出：Hello world
  
  
  
  
//回調(diào)方法希望使用異步任務(wù)的結(jié)果，并不需要返回值，那么可以使用thenAccept方法
 
 
 
 

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  
  
  
  
  PoiDTO poi = poiService.loadById(poiId);
  
  
  
  
  return poi.getMainCategory();
  
  
  
  
}).thenApply((s) -> isMainPoi(s));   // boolean isMainPoi(int poiId);
  
  
  
  

  
  
  
  
future.get();
  
  
  
  
//希望將異步任務(wù)的結(jié)果做進一步處理，并需要返回值，則使用thenApply方法。
  
  
  
  
//如果主線程要獲取回調(diào)方法的返回，還是要用get()方法阻塞得到
 
 
 
 

組合兩個異步任務(wù)

 
 
 
 

  
  
  
  
//thenCompose方法中的異步任務(wù)依賴調(diào)用該方法的異步任務(wù)
  
  
  
  
public  CompletableFuture thenCompose(Function> fn); 

  
  
  
  
//用于兩個獨立的異步任務(wù)都完成的時候
  
  
  
  
public  CompletableFuture thenCombine(CompletionStage other, 
  
  
  
  
                                              BiFunction fn); 
 
 
 
 

使用示例：

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture> poiFuture = CompletableFuture.supplyAsync(
  
  
  
  
  () -> poiService.queryPoiIds(cityId, poiId)
  
  
  
  
);
  
  
  
  
//第二個任務(wù)是返回CompletableFuture的異步方法
  
  
  
  
CompletableFuture> getDeal(List poiIds){
  
  
  
  
  return CompletableFuture.supplyAsync(() ->  poiService.queryPoiIds(poiIds));
  
  
  
  
}
  
  
  
  
//thenCompose
  
  
  
  
CompletableFuture> resultFuture = poiFuture.thenCompose(poiIds -> getDeal(poiIds));
  
  
  
  
resultFuture.get();
 
 
 
 

thenCompose和thenApply的功能類似，兩者區(qū)別在于thenCompose接受一個返回CompletableFuture的Function，當想從回調(diào)方法返回的CompletableFuture中直接獲取結(jié)果U時，就用thenCompose

如果使用thenApply，返回結(jié)果resultFuture的類型是CompletableFuture>>，而不是CompletableFuture>

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
  
  
  
  
  .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "world"), (s1, s2) -> s1 + s2);
  
  
  
  
//future.get()
 
 
 
 

組合多個CompletableFuture

當需要多個異步任務(wù)都完成時，再進行后續(xù)處理，可以使用allOf方法

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture poiIDTOFuture = CompletableFuture
  
  
  
  
 .supplyAsync(() -> poiService.loadPoi(poiId))
  
  
  
  
  .thenAccept(poi -> {
  
  
  
  
    model.setModelTitle(poi.getShopName());
  
  
  
  
    //do more thing
  
  
  
  
  });
  
  
  
  

  
  
  
  
CompletableFuture productFuture = CompletableFuture
  
  
  
  
 .supplyAsync(() -> productService.findAllByPoiIdOrderByUpdateTimeDesc(poiId))
  
  
  
  
  .thenAccept(list -> {
  
  
  
  
    model.setDefaultCount(list.size());
  
  
  
  
    model.setMoreDesc("more");
  
  
  
  
  });
  
  
  
  
//future3等更多異步任務(wù)，這里就不一一寫出來了
  
  
  
  

  
  
  
  
CompletableFuture.allOf(poiIDTOFuture, productFuture, future3, ...).join();  //allOf組合所有異步任務(wù)，并使用join獲取結(jié)果
 
 
 
 

該方法挺適合C端的業(yè)務(wù)，比如通過poiId異步的從多個服務(wù)拿門店信息，然后組裝成自己需要的模型，最后所有門店信息都填充完后返回

這里使用了join方法獲取結(jié)果，它和get方法一樣阻塞的等待任務(wù)完成

多個異步任務(wù)有任意一個完成時就返回結(jié)果，可以使用anyOf方法

 
 
 
 

  
  
  
  
CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  
  
  
  
    try {
  
  
  
  
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
  
  
  
  
    } catch (InterruptedException e) {
  
  
  
  
       throw new IllegalStateException(e);
  
  
  
  
    }
  
  
  
  
    return "Result of Future 1";
  
  
  
  
});
  
  
  
  

  
  
  
  
CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  
  
  
  
    try {
  
  
  
  
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
  
  
  
  
    } catch (InterruptedException e) {
  
  
  
  
       throw new IllegalStateException(e);
  
  
  
  
    }
  
  
  
  
    return "Result of Future 2";
  
  
  
  
});
  
  
  
  

  
  
  
  
CompletableFuture future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  
  
  
  
    try {
  
  
  
  
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  
  
  
  
    } catch (InterruptedException e) {
  
  
  
  
       throw new IllegalStateException(e);
  
  
  
  
      return "Result of Future 3";
  
  
  
  
});
  
  
  
  

  
  
  
  
CompletableFuture