(六）并发工具类 CompletableFuture（异步编程）

CompletableFuture

异步化

异步化是并行方案得以实施的基础，更深入地讲其实就是：利用多线程优化性能这个核心方案得以实施的基础。例如：将两个串行的操作，交给新创建的子线程去执行，主线程无需等待这两个任务执行完毕，这就是所谓的异步化操作

Java 在 1.8 版本提供了 CompletableFuture 来支持异步编程，创建CompletableFuture 的对象主要有以下四种方式：

//使用默认线程池，前者无返回值后者存在返回值
static CompletableFuture<Void> 
  runAsync(Runnable runnable)
  
static <U> CompletableFuture<U> 
  supplyAsync(Supplier<U> supplier)
  
//可以指定线程池参数  
static CompletableFuture<Void> 
  runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
  
static <U> CompletableFuture<U> 
  supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)  

创建完 CompletableFuture 对象之后，会自动地异步执行 runnable.run() 方法或者 supplier.get() 方法，对于一个异步操作，你需要关注两个问题：一个是异步操作什么时候结束，另一个是如何获取异步操作的执行结果。因为 CompletableFuture 类实现了 Future 接口，所以这两个问题你都可以通过 Future 接口来解决。另外，CompletableFuture 类还实现了 CompletionStage 接口，该接口里有40几个方法，很难理解

CompletionStage 接口

CompletionStage 接口可以清晰的描述出各线程之间的串行关系、AND 聚合关系、OR 聚合关系以及异常处理。

串行关系

在前面文章中，洗水壶和烧开水就是串行关系。主要有4个方法描述串行关系：henApply、thenAccept、thenRun 和 thenCompose。

• thenApply 系列函数里参数 fn 的类型是接口 Function，这个接口里与 CompletionStage 相关的方法是 R apply(T t)，这个方法既能接收参数也支持返回值，所以 thenApply 系列方法返回的是CompletionStage。
• 而 thenAccept 系列方法里参数 consumer 的类型是接口Consumer，这个接口里与 CompletionStage 相关的方法是 void accept(T t)，这个方法虽然支持参数，但却不支持回值，所以 thenAccept 系列方法返回的是CompletionStage。
• thenRun 系列方法里 action 的参数是 Runnable，所以 action 既不能接收参数也不支持返回值，所以 thenRun 系列方法返回的也是CompletionStage。
• 这些方法里面 Async 代表的是异步执行 fn、consumer 或者 action。其中，需要你注意的是 thenCompose 系列方法，这个系列的方法会新创建出一个子流程，最终结果和 thenApply 系列是相同的。

CompletionStage<R> thenApply(fn);
CompletionStage<R> thenApplyAsync(fn);
CompletionStage<Void> thenAccept(consumer);
CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(consumer);
CompletionStage<Void> thenRun(action);
CompletionStage<Void> thenRunAsync(action);
CompletionStage<R> thenCompose(fn);
CompletionStage