徐州高端网站建设,电商代运营公司十强,媒体代发布,国外景观设计网站一、概述 CompletableFuture 是Java 8 中引入的 Java Future API的扩展#xff0c;用于 Java 中的异步编程#xff0c;它可以使我们的任务运行在与主线程分离的其他线程中#xff0c;并通过回调在主线程中得到异步任务执行状态#xff0c;包括是否完成#xff0c;是否异常…一、概述 CompletableFuture 是Java 8 中引入的 Java Future API的扩展用于 Java 中的异步编程它可以使我们的任务运行在与主线程分离的其他线程中并通过回调在主线程中得到异步任务执行状态包括是否完成是否异常等信息。 这样主线程不会阻塞/等待任务的完成它可以并行执行其他任务。拥有这种并行性极大地提高了程序的性能。
二、为什么要引入CompletableFuture 在一些业务场景中我们需要使用多线程异步执行任务所以Java 1.5 推出的Callable和Future接口解决这个问题但是因为Future有几个局限 1.Future的get方法会导致主线程阻塞 2.轮询获取结果会消耗cpu资源。 3.多个Future任务不能按照顺序执行。 4.Future Api无异常处理。 举个例子比如公司需要发货某样商品发现库存不足通知采购去采购一些商品的需求。
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;/*** 发货Future实现*/
public class SendGoods {/*** 主线程为发货商品** param args*/public static void main(String[] args) {System.out.println(发货start);ExecutorService executorService Executors.newFixedThreadPool(1);FutureTaskString futureTask new FutureTask(() - {Thread.sleep(1000);return 采购的商品;});//发现库存不够提交异步任务采购货物executorService.submit(futureTask);/*** 方法1* 局限导致线程堵塞*/try {//获取采购的商品堵塞线程String goods futureTask.get();System.out.println(采购的商品 goods);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (ExecutionException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (ExecutionException e) {throw new RuntimeException(e);}/*** 方法2* 通过while轮询方式会消耗cpu*/while (true) {if (futureTask.isDone()) {try {//获取采购的商品堵塞线程String goods futureTask.get();System.out.println(采购的商品 goods);break;} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (ExecutionException e) {throw new RuntimeException(e);}} else {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}}System.out.println(发货end);}
} 实例代码提供了两种方式但都是有局限性并且堵塞了主线程。 因此Java8引入了CompletableFuture来解决这些问题。
三、创建 CompletableFuture 1.CompletableFuture提供了以下静态方法
// 无返回值
public static CompletableFutureVoid runAsync(Runnable runnable)
// 无返回值 可以自定义线程池
public static CompletableFutureVoid runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
// 有返回值
public static U CompletableFutureU supplyAsync(SupplierU supplier)
// 有返回值 可以自定义线程池
public static U CompletableFutureU supplyAsync(SupplierU supplier, Executor executor)supply开头这种方法可以返回异步线程执行之后的结果。 run开头这种不会返回结果就只是执行线程任务。 例如
CompletableFuture.runAsync(() - System.out.println(执行无返回值的异步任务));
CompletableFutureString future CompletableFuture.supplyAsync(() - {System.out.println(执行有返回值的异步任务);return finish;
});接着我们可以通过get()或者join()方法来获取返回的结果。
CompletableFutureString future CompletableFuture.supplyAsync(() - {System.out.println(执行有返回值的异步任务);return finish;
});
System.out.println(future.get());2.thenApply()方法 我们可以使用thenApply()方法在 CompletableFuture 到达时对其进行处理和转换它将Function T,R 作为参数。Function T,R 是一个简单的函数式接口表示一个接受 T 类型参数并产生 R 类型结果的函数。 例如
CompletableFutureString future CompletableFuture.supplyAsync(() - {try {// 模拟业务时长 TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) { throw new IllegalStateException(e); }return 华为手机;
});CompletableFutureString resFuture future.thenApply(name - 订单 name);System.out.println(resFuture.get());结果为订单 华为手机 你也可以通过附加一系列的thenApply()在回调方法 在CompletableFuture写一个连续的转换。这样的话结果中的一个 thenApply方法就会传递给该系列的另外一个 thenApply方法。 例如
CompletableFutureString future CompletableFuture.supplyAsync(() - {try {// 模拟业务时长 TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) { throw new IllegalStateException(e); }return 华为手机;
});CompletableFutureString resFuture future.thenApply(name - 订单 name).thenApply(result- result ,。。。。。。。);System.out.println(resFuture.get());thenAccept() 和 thenRun()方法。 如果不想从回调函数中返回任何东西只想在 Future 完成后运行一些代码那么你就可以使用thenAccept()和thenRun()方法。 例如
CompletableFutureString future CompletableFuture.supplyAsync(() - 华为手机);
future.thenAccept(product - System.out.println(我拿到了 product));结果为我拿到了 华为手机
注意thenRun()无法拿到上一次的结果thenRun()意为然后执行什么里面接收一个Runnable参数。
在runAsync方法和supplyAsync方法第二个参数需要指定 线程池Executor如果不指定会使用默认的线程池ForkJoinPool。 ForkJoinPool可查大致为
ForkJoinPool就是用来解决这种问题的将一个大任务拆分成多个小任务后
使用fork可以将小任务分发给其他线程同时处理使用join可以将多个线程处理的结果进行汇总这实际上就是分治思想的并行版本。4、组合两个CompletableFuture 我们 使用 thenCompose()组合两个独立的future假设我们想从一个远程API中获取一个用户的信息当用户信息可用时我们想从另外一个服务中获取另外的信息。那么我们就可以使用thenCompose()组合了。 如下
CompletableFutureUser getUser(String userId) {return CompletableFuture.supplyAsync(() - {userService.getUser(userId);});
}CompletableFutureDouble getOtherInfo(User user) {return CompletableFuture.supplyAsync(() - {otherService.getOtherInfo(user);});
}首先先看下thenApply()方法。
CompletableFutureCompletableFutureDouble result getUser(userId)
.thenApply(user - getOtherInfo(user));这种方式只是返回一个嵌套的CompletableFuture如果想获取最终的结果给最顶层future使用 thenCompose()方法代替。
CompletableFutureCompletableFutureDouble result getUser(userId)
.thenCompose(user - getOtherInfo(user));因此你想从CompletableFuture链中获取一个直接合并后的结果这时候你可以使用thenCompose()。
另外thenCombine()组合两个独立的 future 虽然thenCompose()被用于当一个future依赖另外一个future的时候用来组合两个future。thenCombine()被用来当两个独立的Future都完成的时候用来做一些事情。
CompletableFutureUser getUser(String userId) {return CompletableFuture.supplyAsync(() - {userService.getUser(userId);});
}CompletableFutureUser getOther(String userId) {return CompletableFuture.supplyAsync(() - {otherService.getOther(user);});
}
CompletableFutureCompletableFutureDouble resultFuture getUser(userId)
.thenCombine(getOther,(a, b)-{List users new ArrayList();users.add(a);users.add(b);
});System.out.println(users is - resultFuture .get());当两个Future都完成的时候传给thenCombine()的回调函数将被调用。
5、组合多个CompletableFuture 如果想组合任意数量的CompletableFuture可以使用CompletableFuture.allOf()。 CompletableFuture.allOf()里面包含了多个CompletableFuture操作。
public static CompletableFutureVoid allOf(CompletableFuture?... cfs) {return andTree(cfs, 0, cfs.length - 1);
}接收一个CompletableFuture类型的可变参数。
CompletableFutureString future1 CompletableFuture.supplyAsync(() - 用户信息);
CompletableFutureString future2 CompletableFuture.supplyAsync(() - 角色信息);
CompletableFutureString future3 CompletableFuture.supplyAsync(() - 部门信息);CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3);
System.out.println(future1.join());
System.out.println(future2.join());
System.out.println(future3.join());6.CompletableFuture.anyOf() 这种方式就是多个任务中哪个任务先返回我就返回结果。 例如
CompletableFutureString future1 CompletableFuture.supplyAsync(() - {// 模拟业务时长ThreadUtil.sleep(3000);return 用户信息;
});
CompletableFutureString future2 CompletableFuture.supplyAsync(() - {// 模拟业务时长ThreadUtil.sleep(2000);return 角色信息;
});
CompletableFutureString future3 CompletableFuture.supplyAsync(() - {return 部门信息;
});CompletableFutureObject future CompletableFuture.anyOf(future1, future2, future3);
System.out.println(future.join());结果部门信息
7.CompletableFuture 异常处理 如果在执行过程中害怕出错那么我们可以加上异常处理。 例如
CompletableFutureString future CompletableFuture.supplyAsync(() - {int age -1;if(age 0) {throw new IllegalArgumentException(年龄不能为负数);}if(age 18) {return 成年人;} else {return 小孩;}
}).exceptionally(e - {System.out.println(年龄错误 e.getMessage());return error!;
});
System.out.println(future.join());此外handle()方法也可以处理异常。
8.complete() 方法。 CompletableFuture 类中的 complete() 方法用于手动完成一个异步任务并设置其结果。通过调用 complete() 方法可以将一个特定的结果设置到 CompletableFuture 对象中然后任何等待该异步任务的操作都会得到这个预先设置的结果。
public class Result {public static void main(String[] args) {CompletableFuture future CompletableFuture.supplyAsync(() -{try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }System.out.println(进入异步方法);return 1;});try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }System.out.println(future.complete(2) , future.join());}
}
大家可以自己去了解下。
