CompleteFuture详解

CompletableFuture

1、CompletableFuture是什么？

CompletableFuture是Java 8中引入的一个类，它实现了Future接口，用于表示异步计算的结果。与Future不同，CompletableFuture提供了更丰富的方法来处理计算过程中的异常、组合多个计算任务以及链式调用等。

CompletableFuture的定义：

CompletableFuture 实现了两个接口（如上图所示）：Future、CompletionStage。 Future 表示异步计算的结果，CompletionStage用于表示异步执行过程中的一个步骤（Stage），这个步骤可能是由另外一个CompletionStage触发的，随着当前步骤的完成，也可能会触发其他一系列CompletionStage的执行。从而我们可以根据实际业务对这些步骤进行多样化的编排组合，CompletionStage接口正是定义了这样的能力，我们可以通过其提供的thenAppy、thenCompose等函数式编程方法来组合编排这些步骤。

2、为什么使用CompletableFuture？

2.1 Future的局限性

在Java8之前我们一般通过Future实现异步，Future用于表示异步计算的结果。

• 只能通过get()阻塞或者isDone()轮询的方式获取结果。
• 不支持设置回调方法，Java 8之前若要设置回调一般会使用guava的 ListenableFuture，回调的引入又会导致臭名昭著的回调地狱。
• 不能将多个Future合并在一起。 假设你有多种不同的Future, 你想在它们全部并行完成后然后运行某个函数，Future很难独立完成这一需要。
• 没有异常处理。 Future提供的方法中没有专门的API应对异常处理，还需要开发者自己手动异常处理。

下面将举例来说明，我们通过Future、ListenableFuture来实现异步回调：

例子：替换文章中的敏感词。

1. 读取文章，step1
2. 读取敏感词，step2
3. 替换敏感词，step3

其中step3依赖step1、step2的结果。

public static void main(String[] args) {
   
   
    // 创建线程池
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
    // 对ExecutorService进行装饰成为ListeningExecutorService，Future ==>ListenableFuture，使其具有监听任务执行状态的功能，并能进行回调
    ListeningExecutorService guavaExecutor = MoreExecutors.listeningDecorator(executor);

    // 读取文章，step1
    ListenableFuture<String> future1 = guavaExecutor.submit(CommonUtils::readArticle);
    // 读取敏感词，step2
    ListenableFuture<Map<String,String>> future2 = guavaExecutor.submit(CommonUtils::readWords);
    ListenableFuture<List<Object>> future1And2 = Futures.allAsList(future1, future2);
    // 执行step1、step2的回调
    Futures.addCallback(future1And2, new FutureCallback<List<Object>>() {
   
   
        @Override
        public void onSuccess(List<Object> result) {
   
   
            // step1、step2 执行完成，并获取结果
            String article = (String) result.get(0);
            Map<String,String> words = (Map<String, String>) result.get(1);
            // 替换敏感词,step3,并将结果回调打印出来
            ListenableFuture<String> future3 = guavaExecutor.submit(() -> CommonUtils.replace(article, words));
            Futures.addCallback(future3, new FutureCallback<String>() {
   
   
                @Override
                public void onSuccess(String result) {
   
   
                    CommonUtils.printTheadLog(result);
                }
                @Override
                public void onFailure(Throwable t) {
   
   }
            }, guavaExecutor);
        }
        @Override
        public void onFailure(Throwable t) {
   
   }
    }, guavaExecutor);
}

2.2 CompletableFuture的优势

CompletableFuture相对于Future具有以下的优势：

• 为快速创建、链接依赖和结合多个Future提供了大量的便利方法。