异步神器CompletableFuture
介绍 上个礼拜我们线上有个接口比较慢，这个接口在刚开始响应时间是正常的。但随着数据量的增多，响应时间变慢了。 这个接口里面顺序调用了2个服务，且2个服务之间没有数据依赖。我就用CompletableFuture把调用2个服务的过程异步化了一下，响应时间也基本上缩短为原来的一半，问题解决。 正好上次分享了函数式接口和Stream的使用，这次就分享一下CompletableFuture，里面也用到了大量的函数式接口 想方便的异步执行任务，就必须放到单独的线程中。继承Thread类，实现Runnable都不能拿到任务的执行结果，这时就不得不提创建线程的另一种方式了，实现Callable接口。 @FunctionalInterfacepublicinterfaceCallable<V>{Vcall()throwsException;} Callable接口一般配合ExecutorService来使用 //ExecutorService.java<T>Future<T>submit(Callable<T>task); ExecutorServiceexecutor=Executors.newCachedThreadPool();Future<Integer>result=executor.submit(()->{intsum=0;for(inti=0;i<100;i++){sum+=i;}returnsum;});//4950System.out.println(result.get()); 我们从Future中获取结果 publicinterfaceFuture<V>{//取消任务的执行booleancancel(booleanmayInterruptIfRunning);//任务是否已经取消booleanisCancelled();//任务是否已经完成booleanisDone();//获取任务执行结果，会阻塞线程Vget()throwsInterruptedException,ExecutionException;//超时获取任务执行结果，会阻塞线程Vget(longtimeout,TimeUnitunit)throwsInterruptedException,ExecutionException,TimeoutException;} 对于简单的场景使用Future并没有什么不方便。但是一些复杂的场景就很麻烦， 如2个异步任务，其中一个有结果就直接返回。Future用起来就不方便，因为想获取结果时，要么执行future.get()方法，但是这样会阻塞线程，变成同步操作，要么轮询isDone()方法，但是比较耗费CPU资源。 Netty和Google guava为了解决这个问题，在Future的基础上引入了观察者模式（即在Future上addListener），当计算结果完成时通知监听者。 Java8新增的CompletableFuture则借鉴了Netty等对Future的改造，简化了异步编程的复杂性，并且提供了函数式编程的能力 创建CompletableFuture对象 方法名 描述 completedFuture(U value) 返回一个已经计算好的CompletableFuture runAsync(Runnable runnable) 使用ForkJoinPool.commonPool()作为线程池执行任务，没有返回值 runAsync(Runnable runnable, Executor executor) 使用指定的线程池执行任务，没有返回值 supplyAsync(Supplier<U> supplier) 使用ForkJoinPool.commonPool()作为线程池执行任务，有返回值 supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor) 使用指定的线程池执行任务，有返回值 @FunctionalInterfacepublicinterfaceSupplier<T>{Tget();} Supplier在《用好强大的Stream》中已经介绍过了，是一个能获取返回值的函数式接口 CompletableFuture<Integer>intFuture=CompletableFuture.completedFuture(100);//100System.out.println(intFuture.get());CompletableFuture<Void>voidFuture=CompletableFuture.runAsync(()->System.out.println("hello"));//nullSystem.out.println(voidFuture.get());CompletableFuture<String>stringFuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->"hello");//helloSystem.out.println(stringFuture.get()); 计算结果完成时 方法名 whenComplete(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action) whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action) whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action, Executor executor) 因为入参是BiConsumer<? super T,? super Throwable>函数式接口，所以可以处理正常和异常的计算结果 whenComplete和whenCompleteAsync的区别如下 whenComplete：执行完当前任务的线程继续执行whenComplete的任务 whenCompleteAsync：把whenCompleteAsync这个任务提交给线程池来执行 CompletableFuture的所有方法的定义和whenComplete都很类似 方法不以Async结尾意味着使用相同的线程执行 方法以Async结尾意味着将任务提交到线程池来执行 方法以Async结尾时可以用ForkJoinPool.commonPool()作为线程池，也可以使用自己的线程池 后续介绍的所有方法都只写一种case CompletableFuturefuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->{return"hello";}).whenComplete((v,e)->{//helloSystem.out.println(v);});//helloSystem.out.println(future.get()); 转换，消费，执行 方法名 描述 thenApply 获取上一个任务的返回，并返回当前任务的值 thenAccept 获取上一个任务的返回，单纯消费，没有返回值 thenRun 上一个任务执行完成后，开始执行thenRun中的任务 CompletableFuture.supplyAsync(()->{return"hello";}).thenAccept(str->{//helloworldSystem.out.println(str+"world");}).thenRun(()->{//taskfinishSystem.out.println("taskfinish");}); 组合（两个任务都完成） 方法名 描述 thenCombine 组合两个future，获取两个future的返回结果，并返回当前任务的返回值 thenAcceptBoth 组合两个future，获取两个future任务的返回结果，然后处理任务，没有返回值 runAfterBoth 组合两个future，不需要获取future的结果，只需两个future处理完任务后，处理该任务 CompletableFuturefuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->{return"欢迎关注";}).thenApply(t->{returnt+"微信公众号";}).thenCombine(CompletableFuture.completedFuture("Java识堂"),(t,u)->{returnt+u;}).whenComplete((t,e)->{//欢迎关注微信公众号Java识堂System.out.println(t);}); 组合（只需要一个任务完成） 方法名 描述 applyToEither 两个任务有一个执行完成，获取它的返回值，处理任务并返回当前任务的返回值 acceptEither 两个任务有一个执行完成，获取它的返回值，处理任务，没有返回值 runAfterEither 两个任务有一个执行完成，不需要获取future的结果，处理任务，也没有返回值 CompletableFuture<String>future1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"欢迎关注微信公众号";});CompletableFuturefuture2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"Java识堂";});CompletableFuturefuture=future1.applyToEither(future2,str->str);//欢迎关注微信公众号Java识堂随机输出System.out.println(future.get()); sleepRandom()为我写的一个随机暂停的函数 多任务组合 方法名 描述 allOf 当所有的CompletableFuture完成后执行计算 anyOf 任意一个CompletableFuture完成后执行计算 allOf的使用 CompletableFuture<String>future1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"欢迎关注";});CompletableFuture<String>future2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"微信公众号";});CompletableFuture<String>future3=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"Java识堂";});//欢迎关注微信公众号Java识堂CompletableFuture.allOf(future1,future2,future3).thenApply(v->Stream.of(future1,future2,future3).map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.joining(""))).thenAccept(System.out::print); anyOf的使用 CompletableFuture<String>future1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"欢迎关注";});CompletableFuture<String>future2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"微信公众号";});CompletableFuture<String>future3=CompletableFuture.supplyAsync(()->{sleepRandom();return"Java识堂";});CompletableFuture<Object>resultFuture=CompletableFuture.anyOf(future1,future2,future3);//欢迎关注微信公众号Java识堂随机输出System.out.println(resultFuture.get()); 异常处理 方法名 描述 exceptionally 捕获异常，进行处理 CompletableFuture<Integer>future=CompletableFuture.supplyAsync(()->{return100/0;}).thenApply(num->{returnnum+10;}).exceptionally(throwable->{return0;});//0System.out.println(future.get()); 当然有一些接口能捕获异常 CompletableFuturefuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->{Stringstr=null;returnstr.length();}).whenComplete((v,e)->{if(e==null){System.out.println("正常结果为"+v);}else{//发生异常了java.util.concurrent.CompletionException:java.lang.NullPointerExceptionSystem.out.println("发生异常了"+e.toString());}}); 欢迎关注 本文分享自微信公众号 - Java识堂（erlieStar）。如有侵权，请联系 support@oschina.cn 删除。本文参与“OSC源创计划”，欢迎正在阅读的你也加入，一起分享。
