Java CompletableFuture实现多线程异步编排

目录

• 一 ：问题背景
• 二 ：CompletableFuture介绍
• 三 ：具体场景
• 1.0 单个任务
• 1.0.1 runAsync：无返回值
• 1.0.2 supplyAsync：有返回值
• 1.0.3 supplyAsync：有返回值
• 2.0 两个任务编排
• 2.0.1 thenRunAsync
• 2.0.2 thenAcceptAsync
• 2.0.3 thenApplyAsync
• 3.0 三任务编排
• 3.0.1 三任务组合
• 3.0.2 三任务组合二
• 4.0 多任务的编排
• 4.0.1、allOf：所有任务都执行完
• 4.0.2、anyOf：其中有一个任务执行完就可以
• 四： 一个实际的例子

一 ：问题背景

问题：当查询接口较复杂时候，数据的获取都需要[远程调用]，必然需要花费更多的时间。 假如查询文章详情页面，需要如下标注的时间才能完成，比如如下场景：

1. 查询文章详情 0.5s

2. 查询文章博主个人信息 0.5s

3. 查询文章评论 1s

4. 查询博主相关文章分类 1s

5. 相关推荐文章 1s

上面的描述只是举个例子不要在意这里的查询描述，看实际情况使用，有些相关的查询我们可以拆分接口实现，上面的描述只是为了举例子。

那么，用户需要4s后才能统计的数据。很显然是不能接受的。 如果有多个线程同时完成这4步操作，也许只需要1s左右即可完成响应。

二 ：CompletableFuture介绍

在Java 8中, 新增加了一个包含50个方法左右的类: CompletableFuture，提供了非常强大的Future的扩展功能，可以帮助我们简化异步编程的复杂性，提供了函数式编程的能力，可以通过回调的方式处理计算结果，并且提供了转换和组合CompletableFuture的方法。

CompletableFuture类实现了Future接口，所以你还是可以像以前一样通过get方法阻塞或者轮询的方式获得结果，但是这种方式不推荐使用。 CompletableFuture和FutureTask同属于Future接口的实现类，都可以获取线程的执行结果。

三 ：具体场景

1.0 单个任务

1.0.1 runAsync：无返回值

/**
 * runAsync无返回值
 */
CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getId());
    int i = 10 / 2;
    System.out.println("运行结果：" + i);
}, executor);

1.0.2 supplyAsync：有返回值

whenComplete：能感知异常，能感知结果，但没办法给返回值

exceptionally：能感知异常，不能感知结果，能给返回值。相当于，如果出现异常就返回这个值

/**
 * supplyAsync有返回值
 * whenComplete能感知异常，能感知结果，但没办法给返回值
 * exceptionally能感知异常，不能感知结果，能给返回值。相当于，如果出现异常就返回这个值
 */
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getId());
    int i = 10 / 0;
    System.out.println("运行结果：" + i);
    return i;
}, executor).whenComplete((res,excption)->{
    //whenComplete虽然能得到异常信息，但是没办法修改返回值
    System.out.println("异步任务成功完成...结果是："+res+";异常是："+excption);
}).exceptionally(throwable -> {
    //exceptionally能感知异常，而且能返回一个默认值，相当于，如果出现异常就返回这个值
    return 10;
});

1.0.3 supplyAsync：有返回值

handle能拿到返回结果，也能得到异常信息，也能修改返回值

/**
* supplyAsync有返回值
* handle能拿到返回结果，也能得到异常信息，也能修改返回值
*/
CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getId());
    int i = 10 / 4;
    System.out.println("运行结果：" + i);
    return i;
}, executor).handle((res,excption)->{
    if(excption!=null){
        return 0;
    }else {
        return res * 2;
    }
});

2.0 两个任务编排

两任务组合（线程串行化）

可以是两任务的串行化，就是一个任务执行完了再执行下一个

也可以是多个任务的串行化，就是按照顺序一个个的执行

2.0.1 thenRunAsync

不能接收上一次的执行结果，也没返回值

        /**
         * thenRunXXX 不能接收上一次的执行结果，也没返回值
         * .thenRunAsync(() -> {
         *      System.out.println("任务2启动了...");
         * }, executor);
         */
        CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getId());
            int i = 10 / 4;
            System.out.println("运行结果：" + i);
            return i;
        }, executor).thenRunAsync(() -> {
            System.out.println("任务2启动了...");
        }, executor);

2.0.2 thenAcceptAsync

能接收上一次的执行结果，但没返回值

    /**
     * thenAcceptXXX 能接收上一次的执行结果，但没返回值
     * .thenAcceptAsync(res->{
     *      System.out.println("任务2启动了..."+res);
     *  },executor);
     */
    CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getId());
        int i = 10 / 4;
        System.out.println("运行结果：" + i);
        return i;
    }, executor).thenAcceptAsync(res -> {
        System.out.println("任务2启动了..." + res);
    }, executor);

2.0.3 thenApplyAsync

能接收上一次的执行结果，又可以有返回值

        /**
         * thenApplyXXX 能接收上一次的执行结果，又可以有返回值
         * .thenApplyAsync(res -> {
         *      System.out.println("任务2启动了..." + res);
         *      return "hello " + res;
         *  }, executor);
         */
        CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() ->         {
            System.out.println("当前线程" + Thread.currentThread().getId());
            int i = 10 / 4;
            System.out.println("运行结果：" + i);
            return i;
        }, executor).thenApplyAsync(res -> {
            System.out.println("任务2启动了..." + res);
            return "hello " + res;
        }, executor);

3.0 三任务编排

先准备两个任务

       CompletableFuture