使用Future
获得异步执行结果时,要么调用阻塞方法get()
,要么轮询看isDone()
是否为true
,这两种方法都不是很好,因为主线程也会被迫等待。
从Java 8开始引入了CompletableFuture
,它针对Future
做了改进,可以传入回调对象,当异步任务完成或者发生异常时,自动调用回调对象的回调方法。
我们以获取股票价格为例,看看如何使用CompletableFuture
:
// CompletableFuture
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建异步执行任务:
CompletableFuture cf = CompletableFuture.supplyAsync(Main::fetchPrice);
// 如果执行成功:
cf.thenAccept((result) -> {
System.out.println("price: " + result);
});
// 如果执行异常:
cf.exceptionally((e) -> {
e.printStackTrace();
return null;
});
// 主线程不要立刻结束,否则CompletableFuture默认使用的线程池会立刻关闭:
Thread.sleep(200);
}
static Double fetchPrice() {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
}
if (Math.random() < 0.3) {
throw new RuntimeException("fetch price failed!");
}
return 5 + Math.random() * 20;
}
}
创建一个CompletableFuture
是通过CompletableFuture.supplyAsync()
实现的,它需要一个实现了Supplier
接口的对象:
public interface Supplier {
T get();
}
这里我们用lambda语法简化了一下,直接传入Main::fetchPrice
,因为Main.fetchPrice()
静态方法的签名符合Supplier
接口的定义(除了方法名外)。
紧接着,CompletableFuture
已经被提交给默认的线程池执行了,我们需要定义的是CompletableFuture
完成时和异常时需要回调的实例。完成时,CompletableFuture
会调用Consumer
对象:
public interface Consumer {
void accept(T t);
}
异常时,CompletableFuture
会调用Function
对象:
public interface Function {
R apply(T t);
}
这里我们都用lambda语法简化了代码。
可见CompletableFuture
的优点是:
如果只是实现了异步回调机制,我们还看不出CompletableFuture
相比Future
的优势。CompletableFuture
更强大的功能是,多个CompletableFuture
可以串行执行,例如,定义两个CompletableFuture
,第一个CompletableFuture
根据证券名称查询证券代码,第二个CompletableFuture
根据证券代码查询证券价格,这两个CompletableFuture
实现串行操作如下:
// CompletableFuture
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 第一个任务:
CompletableFuture cfQuery = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
return queryCode("中国石油");
});
// cfQuery成功后继续执行下一个任务:
CompletableFuture cfFetch = cfQuery.thenApplyAsync((code) -> {
return fetchPrice(code);
});
// cfFetch成功后打印结果:
cfFetch.thenAccept((result) -> {
System.out.println("price: " + result);
});
// 主线程不要立刻结束,否则CompletableFuture默认使用的线程池会立刻关闭:
Thread.sleep(2000);
}
static String queryCode(String name) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
}
return "601857";
}
static Double fetchPrice(String code) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
}
return 5 + Math.random() * 20;
}
}
除了串行执行外,多个CompletableFuture
还可以并行执行。例如,我们考虑这样的场景:
同时从新浪和网易查询证券代码,只要任意一个返回结果,就进行下一步查询价格,查询价格也同时从新浪和网易查询,只要任意一个返回结果,就完成操作:
// CompletableFuture
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 两个CompletableFuture执行异步查询:
CompletableFuture cfQueryFromSina = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
return queryCode("中国石油", "https://finance.sina.com.cn/code/");
});
CompletableFuture cfQueryFrom163 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
return queryCode("中国石油", "https://money.163.com/code/");
});
// 用anyOf合并为一个新的CompletableFuture:
CompletableFuture
上述逻辑实现的异步查询规则实际上是:
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ Query Code │ │ Query Code │
│ from sina │ │ from 163 │
└─────────────┘ └─────────────┘
│ │
└───────┬───────┘
▼
┌─────────────┐
│ anyOf │
└─────────────┘
│
┌───────┴────────┐
▼ ▼
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ Query Price │ │ Query Price │
│ from sina │ │ from 163 │
└─────────────┘ └─────────────┘
│ │
└────────┬───────┘
▼
┌─────────────┐
│ anyOf │
└─────────────┘
│
▼
┌─────────────┐
│Display Price│
└─────────────┘
除了anyOf()
可以实现“任意个CompletableFuture
只要一个成功”,allOf()
可以实现“所有CompletableFuture
都必须成功”,这些组合操作可以实现非常复杂的异步流程控制。
最后我们注意CompletableFuture
的命名规则:
xxx()
:表示该方法将继续在已有的线程中执行;xxxAsync()
:表示将异步在线程池中执行。CompletableFuture
可以指定异步处理流程:
thenAccept()
处理正常结果;exceptional()
处理异常结果;thenApplyAsync()
用于串行化另一个CompletableFuture
;anyOf()
和allOf()
用于并行化多个CompletableFuture
。
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1306581182447650