Java使用 CompletableFuture 实现异步，并且在任务执行完成后汇总任务执行情况

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已于 2025-09-23 16:02:52 修改 · 207 阅读

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#java异步 #多线程 #jaba异步编程

于 2025-09-23 15:38:11 首次发布

Java 用 CompletableFuture 实现批量任务异步处理：从代码解析到最佳实践

在实际开发中，我们经常需要处理批量任务（如批量数据同步、批量订单处理等），如果采用串行方式处理，效率会非常低下。本文将通过一段基于 CompletableFuture 的批量任务异步处理代码，详细解析如何利用 Java 异步编程能力提升批量任务处理效率，并分享实践中的优化要点。

一、业务场景与代码功能

假设我们有一个批量任务处理场景：需要对一批数据（每条数据包含唯一标识 id）进行异步处理，要求：

每条数据独立异步执行，互不阻塞；
记录每条数据的处理结果（成功/失败）；
所有任务完成后，触发通知逻辑（如发送邮件、消息）；
保证线程安全，避免并发问题。

下面是实现该场景的核心代码，我们将逐行解析其设计思路与技术细节：

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * 基于 CompletableFuture 的批量任务异步处理器
 */
public class BatchTaskProcessor {
   
   

    /**
     * 批量处理任务
     * @param taskMapList 待处理的任务列表（每条任务是一个包含"id"的Map）
     */
    public void processTickets(List<Map<String,String>> taskMapList) {
   
   
        // 记录每条任务的处理结果（key: 任务id，value: 处理结果）
        HashMap<String, Boolean> resultMap = new HashMap<>();
        // 原子计数器：跟踪已完成的任务数量（线程安全）
        AtomicInteger completedTasks = new AtomicInteger(0);

        // 存储所有异步任务的CompletableFuture，用于后续等待所有任务完成
        List<CompletableFuture<Void>> futures = new ArrayList<>();
        // 自定义线程池：固定10个线程（根据任务量调整）
        ExecutorService taskExecutor = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 遍历任务列表，为每条任务创建异步处理逻辑
        for (Map<String,String> task : taskMapList) {
   
   
            // 用runAsync创建无返回值的异步任务
            CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
   
   
                try {
   
   
                    // 打印当前处理的任务id（便于日志跟踪）
                    String taskId = task.get("id");
                    System.out.printf("开始处理任务，id: %s%n", taskId);
                    
                    // 用于记录任务执行日志
                    StringBuilder msg = new StringBuilder();
                    boolean isSuccess;

                    // 单独捕获每条任务的执行异常
                    try {
   
   
                        // 执行核心任务逻辑（具体业务由executeTask实现）
                        isSuccess =