CompletableFuture6-优先获取执行最快的线程任务和结果合并

本文介绍了如何在Java的CompletableFuture中优先获取执行最快的线程任务,以及如何使用thenCombine方法对异步任务结果进行合并。通过示例代码展示了如何创建并运行异步任务,利用CompletableFuture.anyOf获取最先完成的任务,以及如何等待多个任务完成并合并它们的结果。

一.优先获取执行最快的线程任务

   在CompletableFuture中,提供了一种方式让我们能够优先获取返回最快的线程任务.
   就是将所有的异步任务的CompletableFuture对象封装到一个数组中,利用CompletableFuture.anyOf()方法获取到执行最快的异步任务对象,然后获取最快的返回值.
举例:
这里假设有五个异步任务,进行一些模拟业务操作.
为了便于演示,直接很明显的设置第二个异步任务最快,看是否能优先获取第二个异步任务得返回值.

 ArrayList<Integer> lists = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5);
        CompletableFuture[] completableFutures = lists.stream().map(num -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
   
   
            //模拟业务操作,这里直接设置第二个数值执行最快
            try {
   
   
                if(num 
<think>我们正在处理一个关于JavaCompletableFuture的问题:用户希望同时执行多个任务并统一返回结果。根据要求,我们需要使用中文回答,并且遵循LaTeX格式要求。步骤:1.理解需求:用户想要使用CompletableFuture执行多个异步任务,并等待所有任务完成,然后统一处理结果(可能包括收集所有结果或处理异常)。2.解决方案:我们可以使用`CompletableFuture.allOf`或`CompletableFuture.join`等方法来实现。3.代码示例:提供一段示例代码,展示如何定义多个任务,然后等待它们全部完成,并处理结果。注意:由于用户要求统一返回结果,我们需要考虑两种情况:-所有任务都成功完成:收集每个任务结果-某个任务出现异常:统一处理异常(例如,返回一个包含部分成功部分失败的结果,或者抛出异常)。我们将展示两种常见方式:a.使用`allOf`等待所有任务完成,然后逐一获取结果(需要单独处理每个future的结果)。b.使用`CompletableFuture`的`join`方法,它会抛出未检查异常(如果任务失败),然后我们可以收集结果。另外,我们也可以使用`CompletableFuture`的`thenCombine`等方法组合,但这里多个任务使用`allOf`更合适。参考引用:由于用户提到了站内引用,但提供的引用似乎与问题无关,我们忽略它们,专注于问题本身。我们将生成一个示例:假设有三个异步任务,分别返回字符串,我们想要收集所有字符串结果。代码结构:-创建多个CompletableFuture对象。-使用`CompletableFuture.allOf`等待全部完成。-然后遍历每个future,使用`join`获取结果(此时所有任务已经完成,join不会阻塞,但会抛出异常,如果有的话)。-或者,我们可以使用异常处理机制,例如在任务中使用exceptionally,使得每个future返回一个包含异常信息的结果对象,然后统一收集。根据用户需求,我们提供两种方式:方式一:如果有一个任务失败,整个就失败(抛出异常)方式二:即使有任务失败,也收集所有结果(包括异常信息)我们先展示方式一(快速失败),然后展示方式二(容忍部分失败)。同时,按照要求,我们需要在回答末尾生成相关问题。注意:由于用户要求行内数学表达式用$...$,但本问题中可能没有数学表达式,因此我们正常使用代码块即可。回答结构:1.解释CompletableFuture执行多个任务并统一返回结果的方法。2.提供代码示例(方式一)。3.提供代码示例(方式二)。4.相关问题。</think>### Java CompletableFuture 执行多个任务并统一返回结果Java 中使用 `CompletableFuture` 执行多个异步任务并统一返回结果,可通过以下步骤实现: #### 1. **基本方法:使用 `allOf()` 收集结果** ```java import java.util.List; import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.stream.Collectors; public class AsyncTaskExecutor { public static List<String> executeTasks(List<RunnableTask> tasks) { // 创建 Future 列表 List<CompletableFuture<String>> futures = tasks.stream() .map(task -> CompletableFuture.supplyAsync(task::execute)) .collect(Collectors.toList()); // 合并所有 Future CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf( futures.toArray(new CompletableFuture[0]) ); // 统一提取结果 return allFutures.thenApply(v -> futures.stream() .map(CompletableFuture::join) // 获取已完成任务结果 .collect(Collectors.toList()) ).join(); // 阻塞等待最终结果 } } // 示例任务定义 class RunnableTask { public String execute() { // 模拟耗时操作 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {} return "TaskResult-" + System.currentTimeMillis(); } } ``` #### 2. **异常处理机制** 添加异常处理确保部分任务失败不影响整体: ```java .map(task -> CompletableFuture.supplyAsync(task::execute) .exceptionally(ex -> "Failed: " + ex.getMessage()) // 异常捕获 ) ``` #### 3. **超时控制** 通过 `orTimeout()` 添加超时限制: ```java .map(task -> CompletableFuture.supplyAsync(task::execute) .orTimeout(2, TimeUnit.SECONDS) // 2秒超时 ) ``` #### 4. **结果处理优化** 直接返回结果对象流避免二次阻塞: ```java CompletableFuture<List<String>> resultFuture = allFutures.thenApply(v -> futures.stream() .map(f -> f.getNow("DEFAULT")) // 非阻塞获取结果 .collect(Collectors.toList()) ); return resultFuture.join(); ``` #### 关键说明: 1. **并行执行原理** 使用 `supplyAsync()` 将任务提交到 `ForkJoinPool` 实现并行执行线程数默认为 `Runtime.getRuntime().availableProcessors()`[^1]。 2. **结果合并机制** `allOf()` 创建组合 Future,当所有子任务完成时触发 `thenApply()` 回调,此时调用 `join()` 不会阻塞。 3. **异常传播特性** 若未使用 `exceptionally()` 处理异常,任一任务失败将导致 `allOf().join()` 抛出 `CompletionException`。 4. **性能优化点** - 使用自定义线程池避免公共池阻塞 - 优先使用 `getNow()` 替代阻塞式 `join()` - 对耗时差异大的任务分组处理 > **应用场景**:适用于微服务并发调用、批量数据聚合、分布式计算等需要并行处理的场景[^2]。
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