使用CompletableFuture进行异步编程

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。

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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 fn): 当异步任务发生异常时，使用一个异常函数处理异常。

 

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 fn): 当异步任务发生异常时，使用一个异常函数处理异常，并返回一个新的CompletableFuture。

 

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