CompletableFuture多线程处理任务,等待所有线程处理完并返回结果

本文介绍了如何使用JavaCompletableFuture类处理100个异步任务,通过ExecutorService创建线程池,确保所有任务完成后返回结果并计算总耗时。

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CompletableFuture多线程处理任务,等待所有线程处理完并返回结果

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @Description:
 * @Author: Alun
 * @Date: 2023/12/21 19:43
 * @Version: V1.0
 */
public class CompletableFutureDemo {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        System.out.println("=============开始==============");
        long start = System.currentTimeMillis();
        List<CompletableFuture<String>> allCompletableFuture = new ArrayList<>();
        // 线程池
        ExecutorService executor = Executors.newWorkStealingPool(10);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int finalI = i+1;
            // 异步线程
            CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                String str = task(finalI);
                return str;
            }, executor);
            allCompletableFuture.add(completableFuture);
        }

        // 等待所有线程执行结束
        System.out.println(allCompletableFuture.size());
        for (CompletableFuture<String> stringCompletableFuture : allCompletableFuture) {
            String str = stringCompletableFuture.get();
            System.out.println("=====结果====" + str);
        }
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("=============结束==============");
        System.out.println(String.format("总耗时%s毫秒", time));
    }

    private static String task(Integer taskId) {
        int time = 1000;
        try {
            Thread.sleep(time);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        String str = String.format("任务号: %s, 执行时间: %s 毫秒", taskId, time);
        System.out.println("=====任务====" + str);
        return str;
    }

}

### 使用 Java `CompletableFuture` 实现多线程处理数组元素 #### 创建执行异步任务 为了利用 `CompletableFuture` 处理数组中的每一个元素,在创建 `CompletableFuture` 的时候可以采用 `runAsync()` 或者 `supplyAsync()` 方法。对于不需要返回值的任务,可以选择前者;如果需要获取计算后的结果,则应选用后者。 ```java import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.concurrent.CompletableFuture; public class ArrayProcessingExample { public static void main(String[] args) throws Exception { List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); // 将列表转换成流,映射每个整数到一个新的 CompletableFuture 中去 var futures = numbers.stream().map(num -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> processElement(num)) ).toList(); // 结合所有的 Future 成为单一的结果收集器 CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[0])); // 当所有子任务成时触发的操作 allFutures.thenRun(() -> System.out.println("All elements processed")) .join(); // 阻塞直到所有操作都已成 // 获取最终结果集 List<Integer> results = futures.stream() .map(CompletableFuture::join) .toList(); System.out.println(results); } private static Integer processElement(Integer element) { try { Thread.sleep(element * 100L); // 模拟耗时运算 } catch (InterruptedException e) {} return element * 2; // 返回加工后的数值 } } ``` 这段代码展示了如何通过 `CompletableFuture.supplyAsync()` 来发地对集合内的每一项应用某个函数[^2]。这里还使用了 `allOf()` 方法等待所有独立的未来对象成后才继续下一步骤。最后,调用了 `join()` 收集各个未来的实际输出值。 #### 组合多个 `CompletableFuture` 当涉及到更复杂的业务逻辑时,可能还需要将不同的 `CompletableFuture` 进行组合。这可以通过链式调用来实现,比如 `.thenApply()`, `.thenCompose()`, 和其他类似的 API 接口来构建更加复杂的工作流程。
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