JUC---异步回调接口CompletableFuture

本文深入探讨Java8中CompletableFuture的使用方法,对比Future,展示如何通过CompletableFuture实现异步任务的自动回调,处理异步任务错误,以及多个任务的串行执行,避免主线程等待。

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使用Future获得异步执行结果时,要么调用阻塞方法get(),要么轮询看isDone()是否为true,这两种方法都不是很好,因为主线程也会被迫等待。

从Java 8开始引入了CompletableFuture,它针对Future做了改进,可以传入回调对象,当异步任务完成或者发生异常时,自动调用回调对象的回调方法。

看看如何使用CompletableFuture:

CompletableFuture的使用

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //同步,异步,异步回调

        //MQ消息中除间件
        //消息中间件:实现解偶

        //同步
        //Void 对象代表返回对象为空
        CompletableFuture<Void> future1=CompletableFuture.runAsync(()->{
            try {
                Thread.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("CompletableFuture.runAsync");
            return;
        });


        //异步回调

        CompletableFuture<Integer> future2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            System.out.println("CompletableFuture.supplyAsync");
            int a =10/0;  
            return 1024;
        });
        future2.whenComplete((t,u)->{
           System.out.println(t+"--t");//t-1024 异步回调的计算结果
           System.out.println(u+"--u");//u-null u是错误信息,当报错的时候u就会有值


        }).exceptionally(f->{
            System.out.println(f.getMessage());
            return 444;
        });
        future1.get();

    }

上面我们一不需要传入Supplier接口的对象,我们使用了lambda简化了直接写了;

可以看到相比于Future:

  • 异步任务结束时,会自动回调某个对象的方法;
  • 异步任务出错时,会自动回调某个对象的方法;
  • 主线程设置好回调后,不再关心异步任务的执行。

同时CompletableFuture还有个强大的功能就是可以多个CompletableFuture串行执行:

//异步串行
            CompletableFuture<Integer> future1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            System.out.println("异步1执行");
//            int a =10/0;
            return 1024;
        });
        CompletableFuture<Integer> future2= future1.thenApplyAsync((preReturn)->{
               System.out.println("2执行:上一步返回的是:"+preReturn);
               return 2048;
            });
//        future2.thenApply((result)->{
//           System.out.println("result:"+result);
//            return null;
//        });
        future2.whenComplete((t,u)->{
           System.out.println(t+"--t");//t-2048 异步回调的计算结果
           System.out.println(u+"--u");//u-null u是错误信息,当报错的时候u就会有值
            
        }).exceptionally(f->{
            System.out.println(f.getMessage());
            return 444;
        });
        Thread.sleep(3000);

这里需要注意的是 主线程不要立刻结束,否则CompletableFuture默认使用的线程池会立刻关闭:

与Future相比:

Future获取异步执行结果,要么调用阻塞方法get(),要么轮询看isDone()是否为true,这两种方法都不是很好,因为主线程也会被迫等待;
而CompletableFuture:

  • 异步任务结束时,会自动回调某个对象的方法;
  • 异步任务出错时,会自动回调某个对象的方法;
  • 主线程设置好回调后,不再关心异步任务的执行。
### Java JUC AQS 并发编程 抽象队列同步器 使用教程 源码解析 #### 什么是AQS? `AbstractQueuedSynchronizer`(简称AQS),作为Java并发包中的核心组件之一,提供了用于实现锁和其他同步器的基础框架。它不仅简化了锁和同步工具的创建过程,还提高了这些工具的工作效率[^2]。 #### 类图结构与工作原理 AQS的设计围绕着一个FIFO(先进先出)等待队列展开,该队列由多个节点组成,每个节点代表了一个正在等待获取资源的线程。每当有新的竞争者未能立即获得所需资源时,就会被构造成一个新的节点并加入到这个队列之中;而当现有持有者释放其持有的资源之后,则会从队头开始依次唤醒后续等待者去尝试占有资源[^5]。 #### 同步模式分类 为了适应不同场景下的需求,AQS支持两种主要类型的同步方式——独占式以及共享式: - **独占式**:一次只允许单个线程访问临界区,在这种情况下其他任何试图进入同一区域内的请求都将被迫挂起直到前序操作完成为止; - **共享式**:允许多个读取者同时存在而不互相干扰,只要不存在写入动作发生即可保持一致性和安全性[^3]。 #### 自定义同步器的关键接口 对于想要利用AQS来构建特定行为逻辑的新类型而言,开发者通常需要重载以下几个抽象方法以适配具体的应用环境: - `tryAcquire(int arg)` 和 `tryRelease(int arg)` - `tryAcquireShared(int arg)` 及 `tryReleaseShared(int arg)` - `isHeldExclusively()` 上述函数分别对应于独占/共享模式下对资源的操作控制流程,通过合理地覆盖它们可以轻松打造出满足业务特性要求的各种高级别同步原语[^1]。 ```java public class CustomSync extends AbstractQueuedSynchronizer { protected boolean tryAcquire(int acquires) { // 实现具体的独占式获取逻辑 return super.tryAcquire(acquires); } protected boolean tryRelease(int releases) { // 实现具体的独占式释放逻辑 return super.tryRelease(releases); } } ``` #### 队列管理机制详解 在实际运行过程中,AQS内部维护了一条双向链表形式的数据结构用来存储各个待处理的任务单元。每当新成员到来之时便会用`enqueue()`方法将其追加至末端位置上形成完整的链条关系网状链接,并且借助CAS指令保证整个插入过程的安全可靠性质不受外界因素影响破坏[^4]。
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