深入理解Java CompletableFuture

小蓝 • 2024-12-15 12:14 • 编程

一、什么是CompletableFuture

CompletableFuture是Java8中的一个异步编程工具，它继承了Future的特点，同时又支持了回调函数和异步编程。

以往在Java中实现异步编程需要使用Future或者线程池，但是Future的局限性在于无法组合多个异步操作，也无法实现回调函数，而线程池更多的是用于IO密集型的代码优化，对于计算密集型的代码并不是最优选择。因此Java8引入了CompletableFuture，它可以让异步编程变得更加容易，通过不同的异步操作可以对它们进行排序、组合以及转换，简化了复杂的异步编程。

二、CompletableFuture的使用方法

CompletableFuture有两种操作方式：

1、异步执行代码

“`
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return “Hello World!”; //返回结果
}).thenAccept(result -> {
//执行完成后的回调函数
System.out.println(result);
}).exceptionally(ex -> {
ex.printStackTrace();
return null;
});
“`

2、组合多个CompletableFuture进行操作

“`
CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return 1;
});
CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return 2;
});
CompletableFuture future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return 3;
});
CompletableFuture combinedFuture = CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3)
.thenApply(v -> Stream.of(future1, future2, future3)
.map(CompletableFuture::join)
.reduce(0, Integer::sum));
combinedFuture.thenAccept(result -> {
//执行完成后的回调函数
System.out.println(“结果是：” + result);
});
“`

三、CompletableFuture的其他方法介绍

除了上述两种使用方法外，CompletableFuture中还有很多其他的方法可以使用：

1、thenApply方法：用于将CompletableFuture中的结果进行转换

“`
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return “Hello World!”;
}).thenApply(result -> {
//对结果进行转换
return result + ” My name is John.”;
}).thenAccept(System.out::println);
“`

2、thenCompose方法：将当前CompletableFuture和另一个CompletableFuture进行组合

“`
CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return 1;
});
CompletableFuture future2 = future1.thenCompose(i -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return i + 2;
}));
future2.thenAccept(result -> {
//执行完成后的回调函数
System.out.println(“结果是：” + result);
});
“`

3、handle方法：对CompletableFuture返回的结果和异常进行处理

“`
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
//异步执行的代码
return 1 / 0; //抛出异常
}).handle((result, ex) -> {
if (ex != null) {
System.out.println(“发生异常：” + ex.getMessage());
}
return result;
}).thenAccept(System.out::println);
“`

四、注意点

1、CompletableFuture不支持取消任务

2、CompletableFuture中的任务是异步执行的，并不能保证它们的执行顺序

3、使用CompletableFuture需要对回调函数进行异常处理

4、CompletableFuture可以通过多种方法进行组合和转换

五、总结

CompletableFuture是Java8中新增的异步编程工具，它的出现简化了异步编程，让代码更加简洁明了。通过多种方法可以对CompletableFuture进行操作，比如组合、转换和异常处理等。使用CompletableFuture需要注意一些细节，比如不能取消任务、不能保证任务的执行顺序等。总体来说，CompletableFuture是一个非常值得学习的工具。

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