CompletableFuture是Java 8中引入的一个异步编程工具,它实现了Future和CompletionStage接口,可以用于处理异步任务。CompletableFuture提供了丰富的方法,可以方便地组合多个异步任务,实现复杂的异步逻辑。本文将介绍CompletableFuture的使用。
1. 创建CompletableFuture
要创建一个CompletableFuture,可以使用以下静态方法:
supplyAsync(Supplier supplier): 使用一个供应者函数(Supplier)创建一个异步任务。
runAsync(Runnable runnable): 使用一个Runnable对象创建一个异步任务。
completedFuture(U value): 创建一个已经完成的CompletableFuture。
exceptionally(Function
2. 组合多个异步任务
CompletableFuture提供了很多方法,可以方便地组合多个异步任务。以下是一些常用的组合方法:
thenApply(Function fn): 对异步任务的结果应用一个函数,并返回一个新的CompletableFuture。
thenAccept(Consumer action): 对异步任务的结果执行一个操作,并返回一个新的CompletableFuture。
thenCombine(CompletionStage other, BiFunction fn): 当两个异步任务都完成时,使用一个函数组合它们的结果,并返回一个新的CompletableFuture。
thenCompose(Function> fn): 当异步任务完成时,将其结果应用于另一个异步任务,并返回一个新的CompletableFuture。
allOf(CompletableFuture... cfs): 等待所有给定的CompletableFuture都完成,然后返回一个新的CompletableFuture。
anyOf(CompletableFuture... cfs): 只要给定的任意一个CompletableFuture完成,就返回一个新的CompletableFuture。
3. 获取异步任务的结果
可以使用以下方法获取异步任务的结果:
get(): 阻塞当前线程,等待异步任务完成,并返回结果。注意:这个方法会抛出InterruptedException和ExecutionException异常,需注意异常处理。
get(long timeout, TimeUnit unit): 与get()方法一样,区别是增加了等待异步任务完成的超时时间,并且会抛出TimeoutException异常。
join(): 阻塞当前线程,等待异步任务完成,并返回结果。与get()方法类似,但不会抛出异常。
isDone(): 判断异步任务是否已完成。如果已完成,返回true;否则返回false。
isCompletedExceptionally(): 判断异步任务是否因异常而完成。如果因异常而完成,返回true;否则返回false。
exceptionally(Function
4. 示例代码
下面是一个简单的示例,演示了如何使用CompletableFuture组合多个异步任务:
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class CompletableFutureDemo {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CompletableFutureDemo.class);
public static void main(String[] args) throws Exception {
CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
sleep(1000);
return "Hello";
});
future1.thenApply(s -> s + " World").thenAccept(message -> LOGGER.info(message));
CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
sleep(1000);
return "Hello Timeout";
});
CompletableFuture
程序输出如下:
18:43:50.408 [main] INFO CompletableFutureDemo - 主线程继续执行
18:43:50.460 [ForkJoinPool.commonPool-worker-3] INFO CompletableFutureDemo - future3java.lang.RuntimeException
18:43:50.916 [main] INFO CompletableFutureDemo - future2超时
18:43:50.916 [main] INFO CompletableFutureDemo - 默认值 false
18:43:51.404 [ForkJoinPool.commonPool-worker-1] INFO CompletableFutureDemo - Hello World
18:43:51.404 [main] INFO CompletableFutureDemo - 主线程结束
从上述输出可以看出,多个CompletableFuture与主线程并行执行,并且不会相互影响。这意味着每个CompletableFuture都可以独立地执行其任务,而不需要等待其他任务完成。此外,由于CompletableFuture是异步的,它们不会阻塞主线程的执行,这种并行执行的方式可以提高应用的性能和效率。
总结
CompletableFuture是一个强大的异步编程工具,可以方便地组合多个异步任务,实现复杂的异步逻辑。通过使用CompletableFuture,我们可以实现高效的并发编程,并充分利用多核处理器的能力。