怎么使用CompletableFuture

这篇文章主要讲解了“怎么使用CompletableFuture”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“怎么使用CompletableFuture”吧!

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怎么使用CompletableFuture

但Future机制,还不那么灵活,比如怎么去利用Future机制描述两个任务串行执行,又或是两个任务并行执行,又或是只关心最先执行结束的任务结果。

Future机制在一定程度上都无法快速地满足以上需求,CompletableFuture便应运而生了。

1. 创建一个异步任务

public static  CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier)   public static  CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier,Executor executor);   public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable);   public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable,Executor executor);

supplyAsync与runAsync的区别在于:supplyAsync有返回值,而runAsync没有返回值

带Executor参数的构造函数,则使用线程池中的线程执行异步任务(线程池可以参考说说线程池)

不带Executor参数的构造函数,则使用ForkJoinPool.commonPool()中的线程执行异步任务(Fork/Join框架可以参考谈谈并行流parallelStream)

1.1 示例:使用supplyAsync创建一个有返回值的异步任务

public class Case1 {      public static void main(String[] args) throws Exception {          CompletableFuture completableFuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->{             try {                 Thread.sleep(1000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             return 1;         });         //该方法会一直阻塞         Integer result = completableFuture.get();         System.out.println(result);     }  }

2. 异步任务的回调

public CompletableFuture whenComplete(BiConsumer action);    public CompletableFuture whenCompleteAsync(BiConsumer action);    public CompletableFuture whenCompleteAsync(BiConsumer action, Executor executor);    public CompletableFuture exceptionally(Function fn);

whenComplete开头的方法在计算任务完成(包括正常完成与出现异常)之后会回调

而exceptionally则只会在计算任务出现异常时才会被回调

如何确定哪个线程去回调whenComplete,比较复杂,先略过。

而回调whenCompleteAsync的线程比较简单,随便拿一个空闲的线程即可,后缀是Async的方法同理。

2.1 示例:计算出现异常,使用whenComplete与exceptionally进行处理

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.function.BiConsumer; import java.util.function.Function; import java.util.stream.IntStream;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case2 {      public static void main(String[] args) throws Exception {          CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             try {                 Thread.sleep(1000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("执行supplyAsync的线程:" + Thread.currentThread().getName());             int i = 1 / 0;             return 1;         });          completableFuture.whenComplete(new BiConsumer() {             @Override             public void accept(Integer integer, Throwable throwable) {                 System.out.println("执行whenComplete的线程:" + Thread.currentThread().getName());                 if (throwable == null) {                     System.out.println("计算未出现异常,结果:" + integer);                 }             }         });          completableFuture.exceptionally(new Function() {             @Override             public Integer apply(Throwable throwable) {                 //出现异常时,则返回一个默认值                 System.out.println("计算出现异常,信息:" + throwable.getMessage());                 return -1;             }         });          System.out.println(completableFuture.get());     }  }

输出:

怎么使用CompletableFuture

当然,CompletableFuture内的各种方法是支持链式调用与Lambda表达式的,我们进行如下改写:

public static void main(String[] args) throws Exception {       CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {          try {              Thread.sleep(2000);          } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();          }          System.out.println("执行supplyAsync的线程:" + Thread.currentThread().getName());          int i = 1 / 0;          return 1;      }).whenComplete((integer, throwable) -> {          System.out.println("执行whenComplete的线程:" + Thread.currentThread().getName());          if (throwable == null) {              System.out.println("计算未出现异常,结果:" + integer);          }      }).exceptionally(throwable -> {          //出现异常时,则返回一个默认值          System.out.println("计算出现异常,信息:" + throwable.getMessage());          return -1;      });       System.out.println("计算结果:" + completableFuture.get());  }

3. 任务串行化执行

public  CompletableFuture thenApply(Function fn);    public CompletableFuture thenRun(Runnable action);    public CompletableFuture thenAccept(Consumer action);    public  CompletableFuture handle(BiFunction fn);    public  CompletableFuture thenCompose(Function> fn);

thenApply,依赖上一次任务执行的结果,参数中的Function,T代表上一次任务返回值的类型,U代表当前任务返回值的类型,当上一个任务没有出现异常时,thenApply才会被调用

thenRun,不需要知道上一个任务的返回结果,只是在上一个任务执行完成之后开始执行Runnable

thenAccept,依赖上一次任务的执行结果,因为入参是Consumer,所以不返回任何值。

handle和thenApply相似,不过当上一个任务出现异常时,能够执行handle,却不会去执行thenApply

thenCompose,传入一次任务执行的结果,返回一个新的CompleteableFuture对象

3.1 示例:使用串行化任务分解两数相乘并输出

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case4 {      public static void main(String[] args) {                  CompletableFuture.supplyAsync(() -> 2)                 .thenApply(num -> num * 3)                 .thenAccept(System.out::print);     }  }

很显然,输出为6

3.2 示例:使用串行化任务并且模拟出现异常

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.function.BiFunction;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case4 {      public static void main(String[] args) {          CompletableFuture.supplyAsync(() -> 2)                 .thenApply(num -> num / 0)                 .thenApply(result -> result * 3)                 .handle((integer, throwable) -> {                     if (throwable == null) {                         return integer;                     } else {                         throwable.printStackTrace();                         return -1;                     }                 }).thenAccept(System.out::print);     }  }

最终会输出-1

4. 任务同时执行,且都需要执行完成

public  CompletableFuture thenCombine(CompletionStage other, Function fn);    public  CompletableFuture thenAcceptBoth(CompletionStage other, Consumer action);    public CompletableFuture runAfterBoth(CompletionStage other,Runnable action);    public static CompletableFuture allOf(CompletableFuture... cfs);

thenCombine,合并两个任务,两个任务可以同时执行,都执行成功后,执行最后的BiFunction操作。其中T代表第一个任务的执行结果类型,U代表第二个任务的执行结果类型,V代表合并的结果类型

thenAcceptBoth,和thenCombine特性用法都极其相似,唯一的区别在于thenAcceptBoth进行一个消费,没有返回值

runAfterBoth,两个任务都执行完成后,但不关心他们的返回结构,然后去执行一个Runnable。

allOf,当所有的任务都执行完成后,返回一个CompletableFuture

4.1 示例:使用thenCombine合并任务

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.ExecutionException;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case5 {      public static void main(String[] args) throws Exception {          CompletableFuture cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务1开始");             try {                 Thread.sleep(3000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务1结束");             return 2;         });          CompletableFuture cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务2开始");             try {                 Thread.sleep(3000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务2结束");             return 3;         });          CompletableFuture completableFuture = cf1.thenCombine(cf2, (result1, result2) -> result1 * result2);         System.out.println("计算结果:" + completableFuture.get());     }  }

输出:

可以看到两个任务确实是同时执行的

当然,熟练了之后,直接使用链式操作,代码如下:

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case6 {      public static void main(String[] args) throws Exception {          CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务1开始");             try {                 Thread.sleep(3000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务1结束");             return 2;         }).thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务2开始");             try {                 Thread.sleep(2000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务2结束");             return 3;         }), (result1, result2) -> result1 * result2);          System.out.println("计算结果:" + completableFuture.get());     }  }

5. 任务同时执行,且只取最先完成的那个任务

public  CompletableFuture applyToEither(CompletionStage other, Function fn);     public CompletableFuture acceptEither(CompletionStage other, Consumer action);     public CompletableFuture runAfterEither(CompletionStage other,Runnable action);     public static CompletableFuture anyOf(CompletableFuture... cfs);

applyToEither,最新执行完任务,将其结果执行Function操作,其中T是最先执行完的任务结果类型,U是最后输出的类型

acceptEither,最新执行完的任务,将其结果执行消费操作

runAfterEither,任意一个任务执行完成之后,执行Runnable操作

anyOf,多个任务中,返回最先执行完成的CompletableFuture

5.1 示例:两个任务同时执行,打印最先完成的任务的结果

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case7 {      public static void main(String[] args) throws Exception {          CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务1开始");             try {                 Thread.sleep(3000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务1结束");             return 2;         }).acceptEither(CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务2开始");             try {                 Thread.sleep(2000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务2结束");             return 3;         }), result -> System.out.println(result));          //等待CompletableFuture返回,防止主线程退出         completableFuture.join();     }  }

输出:

怎么使用CompletableFuture

可以看得到,任务2结束后,直接不再执行任务1的剩余代码

5.2 示例:多个任务同时执行,打印最先完成的任务的结果

package com.qcy.testCompleteableFuture;  import java.util.concurrent.CompletableFuture;  /**  * @author qcy  * @create 2020/09/07 17:40:44  */ public class Case8 {      public static void main(String[] args) throws Exception {          CompletableFuture cf1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务1开始");             try {                 Thread.sleep(3000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务1结束");             return 2;         });          CompletableFuture cf2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务2开始");             try {                 Thread.sleep(2000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务2结束");             return 3;         });          CompletableFuture cf3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {             System.out.println("任务3开始");             try {                 Thread.sleep(4000);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("任务3结束");             return 4;         });          CompletableFuture firstCf = CompletableFuture.anyOf(cf1, cf2, cf3);         System.out.println(firstCf.get());     }  }

输出:

怎么使用CompletableFuture

感谢各位的阅读,以上就是“怎么使用CompletableFuture”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对怎么使用CompletableFuture这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!


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