CompletableFuture

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分类专栏： Java 文章标签： java

于 2024-04-28 11:17:08 首次发布

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CompletableFuture是Java8中的一个高级Future模型，用于简化异步编程，支持任务链、显式完成、异常处理和非阻塞操作。通过supplyAsync和completedFuture创建任务，利用thenApply和thenAccept处理结果，exceptionally处理异常，以及thenCombine组合任务，提升程序性能和可读性。

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CompletableFuture是Java 8引入的一种增强的Future模型，旨在解决传统Future模型的限制，支持更复杂的异步编程场景。它在java.util.concurrent包下，实现了Future和CompletionStage接口。CompletableFuture提供了一种异步执行任务的方式，并能在任务完成时对其结果进行处理。

以下是CompletableFuture的几个关键特点：

异步任务链：通过CompletableFuture，你可以构建复杂的异步任务链。可以串联多个任务，无需阻塞等待上一个任务完成即可定义下一个任务。任务之间可以通过串行（thenApply, thenAccept, thenRun）或并行（thenCombine, thenCompose）的方式组织。
显式完成：可以显式地完成一个CompletableFuture，也就是说，你可以手动地设置其值或异常。
异常处理：CompletableFuture提供了异常处理的机制（通过exceptionally方法），允许你在链条的任何位置处理异常。
非阻塞异步编程：使用CompletableFuture可以实现完全非阻塞的编程模式，提高了程序的响应性和性能。

使用CompletableFuture的典型示例：

创建一个CompletableFuture

你可以直接使用CompletableFuture的静态方法来创建一个已经完成的CompletableFuture，也可以通过工厂方法来异步执行任务。

// 使用supplyAsync来异步执行计算任务
CompletableFuture<String> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello, CompletableFuture!");

// 使用completedFuture创建一个已经完成的CompletableFuture
CompletableFuture<String> completedCF = CompletableFuture.completedFuture("Hello, world!");

对结果进行处理

CompletableFuture提供了多种方法来处理计算结果：

// 使用thenApply来处理和转换结果
CompletableFuture<Integer> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "123").thenApply(Integer::parseInt);

// 使用thenAccept消费结果（不返回新的CompletableFuture）
CompletableFuture<Void> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello").thenAccept(System.out::println);

异常处理

CompletableFuture<String> cf = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            if (true) throw new RuntimeException("Exception occurred!");
            return "Hello, CompletableFuture!";
        })
        .exceptionally(ex -> "Error: " + ex.getMessage());

组合和组合多个CompletableFuture

CompletableFuture<String> cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture<String> cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " CompletableFuture");

// 组合两个CompletableFuture，并处理它们的结果
CompletableFuture<String> result = cf1.thenCombine(cf2, (s1, s2) -> s1 + s2);

使用CompletableFuture，可以将复杂的异步编程模型简化，提高代码的可读性并充分利用多核心处理器的计算能力。