CompletableFuture

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1、 runAsync 和 supplyAsync方法

CompletableFuture 提供了四个静态方法来创建一个异步操作。

public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)

没有指定Executor的方法会使用ForkJoinPool.commonPool() 作为它的线程池执行异步代码。如果指定线程池，则使用指定的线程池运行。以下所有的方法都类同。

• runAsync方法不支持返回值。
• supplyAsync可以支持返回值。

示例

//无返回值
public static void runAsync() throws Exception {
    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        System.out.println("run end ...");
    });
    
    future.get();
}

//有返回值
public static void supplyAsync() throws Exception {         
    CompletableFuture<Long> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        System.out.println("run end ...");
        return System.currentTimeMillis();
    });

    long time = future.get();
    System.out.println("time = "+time);
}

2、计算结果完成时的回调方法

当CompletableFuture的计算结果完成，或者抛出异常的时候，可以执行特定的Action。主要是下面的方法：

public CompletableFuture<T> whenComplete(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action, Executor executor)
public CompletableFuture<T> exceptionally(Function<Throwable,? extends T> fn)

可以看到Action的类型是BiConsumer<? super T,? super Throwable>它可以处理正常的计算结果，或者异常情况。

whenComplete 和 whenCompleteAsync 的区别：
whenComplete：是执行当前任务的线程执行结束后继续执行 whenComplete 的任务。
whenCompleteAsync：是执行把 whenCompleteAsync 这个任务继续提交给线程池来进行执行。

示例

public static void whenComplete() throws Exception {
    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        if(new Random().nextInt()%2>=0) {
            int i = 12/0;
        }
        System.out.println("run end ...");
    });
    
    future.whenComplete(new BiConsumer<Void, Throwable>() {
        @Override
        public void accept(Void t, Throwable action) {
            System.out.println("执行完成！");
        }
        
    });
    future.exceptionally(new Function<Throwable, Void>() {
        @Override
        public Void apply(Throwable t) {
            System.out.println("执行失败！"+t.getMessage());
            return null;
        }
    });
    
    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
}

3、thenApply 方法

当一个线程依赖另一个线程时，可以使用 thenApply 方法来把这两个线程串行化。

public <U> CompletableFuture<U> thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)

Function<? super T,? extends U>
T：上一个任务返回结果的类型
U：当前任务的返回值类型

public void thenApply() throws Exception {
    //第二个任务依赖第一个任务的结果
    CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 5).thenApply((m -> m + 2));

    Integer rs = future.get();

    System.out.println(rs);
  }

4、handle 方法

handle 是执行任务完成时对结果的处理。
handle 方法和 thenApply 方法处理方式基本一样。不同的是 handle 是在任务完成后再执行，还可以处理异常的任务。thenApply 只可以执行正常的任务，任务出现异常则不执行 thenApply 方法。

public <U> CompletionStage<U> handle(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn);
public <U> CompletionStage<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn);
public <U> CompletionStage<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn,Executor executor);

从示例中可以看出，在 handle 中可以根据任务是否有异常来进行做相应的后续处理操作。而 thenApply 方法，如果上个任务出现错误，则不会执行 thenApply 方法。

public void handle() throws Exception {
    //从示例中可以看出，在 handle 中可以根据任务是否有异常来进行做相应的后续处理操作。
    //而 thenApply 方法，如果上个任务出现错误，则不会执行 thenApply 方法。
    CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 2/0)
      .handle((m, throwable) -> {
      int result = -1;
      if (Objects.isNull(throwable)) {
        result = m + 5;
      } else {
        System.out.println(throwable.getMessage());
      }
      return result;
    });
    System.out.println(future.get());
  }

5、接收任务的处理结果，并消费处理，无返回结果

/**
   * 接收任务的处理结果，并消费处理，无返回结果
   * public CompletionStage<Void> thenAccept(Consumer<? super T> action);
   * public CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action);
   * public CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action,Executor executor);
   */
  @Test
  public void thenAccept() throws Exception {

    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 5).thenAccept(val -> {
      System.out.println(val + 10);
    });

    //thenAccept结果消费了, 此处无返回结果
    System.out.println(future.get()); //null
  }

6、thenRun 方法

跟 thenAccept 方法不一样的是，不关心任务的处理结果。只要上面的任务执行完成，就开始执行 thenRun

public void thenRun() throws Exception {

    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 5).thenRun(() -> {
      System.out.println("thenRun");
    });
 
    System.out.println(future.get()); //null
  }

7、thenCombine 方法

thenCombine 会把 两个 CompletionStage 的任务都执行完成后，把两个任务的结果一块交给 thenCombine 来处理

public void thenCombine() throws Exception {
    CompletableFuture<Integer> f1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 3);
    CompletableFuture<Integer> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 5);

    CompletableFuture<Integer> combine = f1.thenCombine(f2, Integer::sum);
    System.out.println(combine.get()); //8
  }

8、thenAcceptBoth 方法

当两个CompletionStage都执行完成后，把结果一块交给thenAcceptBoth来进行消耗

public void thenAcceptBoth() {
    CompletableFuture<Integer> f1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 3);
    CompletableFuture<Integer> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 5);

    f1.thenAcceptBoth(f2, (a, b) -> {
      System.out.println(a * b); //15
    });
  }