CompletableFuture异步

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CompletableFuture是Java 8提供的一种异步编程方式,它以函数式编程API的形式提供了丰富的异步操作接口。相比于传统的Future异步方式,CompletableFuture更为灵活和易用,可以轻松地完成异步任务的处理和组合。本文将从CompletableFuture的定义、基础用法和高级用法等方面进行详细介绍,并附带JAVA代码示例。

一、CompletableFuture的定义

CompletableFuture是Java 8提供的一种异步编程方式,它是对Future异步的增强版本。与Future相比,CompletableFuture的优势在于它提供了丰富的异步操作接口,这些接口可以用于管理异步任务的执行状态、处理异步任务的结果以及组合两个或多个异步任务等。

二、CompletableFuture的基础用法

创建CompletableFuture对象

在Java中,可以通过CompletableFuture的静态工厂方法创建一个CompletableFuture对象,示例如下:

CompletableFuture completableFuture = new CompletableFuture<>();

异步执行任务

使用supplyAsync方法可以异步执行一个任务,示例如下:

CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    // 异步执行的任务

    return "Hello, CompletableFuture!";

});

获取异步执行结果

可以使用get()方法获取异步任务的执行结果,与Future相似。示例如下:

String result = completableFuture.get();

处理任务异常

在异步任务执行过程中,如果出现异常,可以通过exceptionally()方法来处理异常,示例如下:

CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    throw new RuntimeException("Exception occurred!");

}).exceptionally(throwable -> {

    System.out.println(throwable.getMessage());

    return "Default value";

});

链式调用异步任务

使用thenApply()方法可以将一个异步任务的执行结果作为输入,进行进一步的处理,示例如下:

 

CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return "Hello, CompletableFuture!";

}).thenApply(result -> {

    return "Modified result: " + result;

});

组合两个异步任务

可以使用thenCompose()方法来组合两个异步任务,实现任务间的串行执行。示例如下:

CompletableFuture completableFuture1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return "Hello, ";

});

CompletableFuture completableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return "CompletableFuture!";

});

 

CompletableFuture completableFuture3 = completableFuture1.thenCompose(result1 -> {

    return completableFuture2.thenApply(result2 -> {

        return result1 + result2;

    });

});

合并两个异步任务

使用thenCombine()方法可以将两个异步任务的执行结果进行合并,示例如下:

 

CompletableFuture completableFuture1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return 2;

});

 

CompletableFuture completableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return 3;

});

 

CompletableFuture completableFuture3 = completableFuture1.thenCombine(completableFuture2, (result1, result2) -> {

    return result1 + result2;

});

三、CompletableFuture的高级用法

 

异步任务超时处理

使用completeOnTimeout()方法可以为异步任务设置超时时间,如果任务在规定时间内未执行完毕,则返回一个默认值。示例如下:

 

CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    // 异步执行的任务

    return "Hello, CompletableFuture!";

}).completeOnTimeout("Default value", 1, TimeUnit.SECONDS);

异步任务异常处理链

使用handle()方法可以在异步任务完成后处理可能产生的异常,示例如下:

 

CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    throw new RuntimeException("Exception occurred!");

}).handle((result, throwable) -> {

    if (throwable != null) {

        System.out.println(throwable.getMessage());

        return "Default value";

    } else {

        return result;

    }

});

并发执行异步任务

使用allOf()或anyOf()方法可以并发执行多个异步任务,示例如下:

 

CompletableFuture completableFuture1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return "Hello";

});

 

CompletableFuture completableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    return "CompletableFuture";

});

 

CompletableFuture completableFuture3 = CompletableFuture.allOf(completableFuture1, completableFuture2);

CompletableFuture completableFuture1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    Thread.sleep(2000);

    return "Hello";

});

 

CompletableFuture completableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

    Thread.sleep(1000);

    return "CompletableFuture";

});

 

CompletableFuture completableFuture3 = CompletableFuture.anyOf(completableFuture1, completableFuture2);

四、总结

 

本文通过Java代码示例详细介绍了CompletableFuture的定义、基础用法和高级用法等。相比于传统的Future异步方式,CompletableFuture提供了更为灵活和易用的异步编程方式,能够帮助我们更好地管理异步任务的执行状态、处理异步任务的结果以及组合多个异步任务等。使用CompletableFuture能够提高程序的并发性能,并且代码编写更加简洁易懂,是异步编程的不错选择。

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