【JUC】CompletableFuture超时处理 配置线程池

CompletableFuture

• 简介
• 使用方法
• 代码

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简介：

  项目中一个统计的业务场景，使用原生的CompletableFuture异步多个任务查询mysql数据，少量请求无问题，但是测试过程中大量请求进来，线程没有设置超时时间，导致大量线程处于等待状态，接口响应缓慢。
  因此需要在原生的CompletableFuture中封装，使用自定义线程池、设置超时时间保证接口稳定性。

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使用方法：

  工具类中主要封装了 supplyAsync()、runAsync()、allOf()这三个方法，目前我的项目中业务场景这三个方法比较常用。
  将工具类引入项目中，CompletableFuture.supplyAsync() 可直接替换为FutureUtil.supplyAsync()，其他方法同理，替换类名即可，示例如下

// 有返回值的异步任务
FutureUtil.supplyAsync(() -> {
	// 逻辑代码
})

// 无返回值的异步任务
FutureUtil.runAsync(() -> {
	// 逻辑代码
})

// 统一等待异步任务执行完成
FutureUtil.allOf(() -> {
	// 逻辑代码
})

默认超时时间为可在工具类中设置，可手动设置超时时间，示例如下：

// 前两个参数分别为 超时时间、时间单位
FutureUtil.allOf(1000, TimeUnit.MILLISECONDS,() -> { // 异步任务 });

FutureUtil.runAsync(1000, TimeUnit.MILLISECONDS,() -> { // 逻辑代码 });
FutureUtil.supplyAsync(1000, TimeUnit.MILLISECONDS,() -> { // 逻辑代码 });

详细使用可自行查看工具类中源码，代码贴下面了

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代码：

package com.wh.org.basecommon.utils.futures;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.*;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;

/**
* 多任务处理工具类
* @Author WhHao
* @Date 2022/8/10 16:04
* @Return
*/
@Slf4j
public class FutureUtil {

    /**
     * cpu 核心数
     */
    private static final int AVALIABLE_PROCESSORS = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

    // 最大超时时间
    private static final int TIMEOUT_VALUE = 1500;
    // 时间单位
    private static final TimeUnit TIMEOUT_UNIT = TimeUnit.MILLISECONDS;


    /**
     * Singleton delay scheduler, used only for starting and * cancelling tasks.
     */
    public static final class Delayer {

        static final ScheduledThreadPoolExecutor delayer;

        /**
         * 异常线程，不做请求处理，只抛出异常
         */
        static {
            delayer = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, new DaemonThreadFactory());
            delayer.setRemoveOnCancelPolicy(true);
        }

        static ScheduledFuture<?> delay(Runnable command, long delay, TimeUnit unit) {
            return delayer.schedule(command, delay, unit);
        }

        static final class DaemonThreadFactory implements ThreadFactory {
            @Override
            public Thread newThread(Runnable r) {
                Thread t = new Thread(r);
                t.setDaemon(true);
                t.setName("CompletableFutureScheduler");
                return t;
            }
        }
    }

    /**
     * 根据服务器cpu自定义线程池
     */
    private static ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
            AVALIABLE_PROCESSORS,
            3 * AVALIABLE_PROCESSORS,
            3,
            TimeUnit.SECONDS,
            new LinkedBlockingDeque<>(20),
            new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
    );

    /**
     * 有返回值的异步
     * @param supplier
     * @param 
     * @return
     */
    public static  <T> CompletableFuture<T> supplyAsync(Supplier<T> supplier){
        return supplyAsync(TIMEOUT_VALUE,TIMEOUT_UNIT,supplier);
    }

    /**
     * 有返回值的异步 - 可设置超时时间
     * @param timeout
     * @param unit
     * @param supplier
     * @param 
     * @return
     */
    public static  <T> CompletableFuture<T> supplyAsync(long timeout, TimeUnit unit,Supplier<T> supplier){
        return CompletableFuture.supplyAsync(supplier, threadPoolExecutor)
                .applyToEither(timeoutAfter(timeout,unit), Function.identity())
                .exceptionally(throwable -> {
                    throwable.printStackTrace();
                    log.error(throwable.getMessage());
                    return null;
                });
    }

    /**
     * 无返回值的异步
     * @param runnable
     * @return
     */
    public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable){
        return runAsync(TIMEOUT_VALUE,TIMEOUT_UNIT,runnable);
    }

    /**
     * 无返回值的异步 - 可设置超时时间
     * @param runnable
     * @return
     */
    public static CompletableFuture runAsync(long timeout, TimeUnit unit,Runnable runnable){
        return CompletableFuture.runAsync(runnable,threadPoolExecutor)
                .applyToEither(timeoutAfter(timeout,unit), Function.identity())
                .exceptionally(throwable -> {
                    throwable.printStackTrace();
                    log.error(throwable.getMessage());
                    return null;
                });
    }

    /**
     * 统一处理异步结果
     * @param futures
     * @return
     */
    public static CompletableFuture allOf(CompletableFuture... futures){
        return allOf(TIMEOUT_VALUE,TIMEOUT_UNIT,futures);
    }

    /**
     * 统一处理异步结果 - 可设置超时时间
     * @param futures
     * @return
     */
    public static CompletableFuture allOf(long timeout, TimeUnit unit,CompletableFuture... futures){
        return CompletableFuture.allOf(futures)
                .applyToEither(timeoutAfter(timeout,unit), Function.identity())
                .exceptionally(throwable -> {
                    throwable.printStackTrace();
                    log.error(throwable.getMessage());
                    return null;
                });
    }

    /**
     * 异步超时处理
     * @param timeout
     * @param unit
     * @param 
     * @return
     */
    public static <T> CompletableFuture<T> timeoutAfter(long timeout, TimeUnit unit) {
        CompletableFuture<T> result = new CompletableFuture<T>();
        // timeout 时间后 抛出TimeoutException 类似于sentinel / watcher
        Delayer.delayer.schedule(() -> result.completeExceptionally(new TimeoutException()), timeout, unit);
        return result;
    }

    public static <T> CompletableFuture<T> timeoutAfter() {
        CompletableFuture<T> result = new CompletableFuture<T>();
        // timeout 时间后 抛出TimeoutException 类似于sentinel / watcher
        Delayer.delayer.schedule(() -> result.completeExceptionally(new TimeoutException()), TIMEOUT_VALUE, TIMEOUT_UNIT);
        return result;
    }

}