CompletableFuture常用方法

一、获得结果和触发计算

1.获取结果

（1）public T get()

public class CompletableFutureAPIDemo{
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException{
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //暂停几秒钟线程
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "abc";
        });
        //get()：阻塞1s后返回结果（必须得到结果）
        System.out.println(completableFuture.get());
    }
}

运行结果：

（2）public T get(long timeout,TimeUnit unit)

public class CompletableFutureAPIDemo{
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException{
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //暂停几秒钟线程
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "abc";
        });
        //get(2L,TimeUnit.SECONDS)：只等待2s，2s没有获取到结果抛出
        System.out.println(completableFuture.get(2L,TimeUnit.SECONDS));
    }
}

运行结果：

（3）public T join()

public class CompletableFutureAPIDemo{
    public static void main(String[] args){
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //暂停几秒钟线程
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "abc";
        });
        //join()：和get()一致，但是不抛出异常
        System.out.println(completableFuture.join());
    }
}

运行结果：

（4）public T getNow(T valueIfAbsent)

public class CompletableFutureAPIDemo{
    public static void main(String[] args){
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //暂停几秒钟线程
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "abc";
        });

        ///暂停几秒钟线程
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        //getNow(T valueIfAbsent)
        //没有计算完成的情况下，给我一个替代结果
        //立即获取结果不阻塞，计算完返回结果，没计算完返回替代结果
        //也不需要抛出异常
        System.out.println(completableFuture.getNow("xyz"));
    }
}

运行结果：

2.主动触发计算

（1）public boolean complete(T value)

public class CompletableFutureAPIDemo{
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            //暂停几秒钟线程
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "abc";
        });

        //complete(T value)：是否打断get方法立即返回括号值
        //计算未执行完，打断成功，返回true，返回括号替代值
        //计算执行完，打断失败，返回false，返回原计算结果
        System.out.println("是否打断成功：" + completableFuture.complete("xyz"));
        System.out.println("结果：" + completableFuture.get());
    }
}

运行结果：

二、对计算结果进行处理

1.thenApply

计算结果存在依赖关系，使两个线程串行化
存在依赖关系（当前报错，不走下一步），当前步骤有异常的话就叫停

public class CompletableFutureAPI2Demo{
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        CompletableFuture.supplyAsync(() ->{
            //暂停几秒钟线程
            try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
            System.out.println("111");
            return 1;
        },threadPool).thenApply(f -> {
            int i=10/0;
            System.out.println("222");
            return f + 2;
        }).thenApply(f -> {
            System.out.println("333");
            return f + 3;
        }).whenComplete((v,e) -> {
            if (e == null) {
                System.out.println("----计算结果： "+v);
            }
        }).exceptionally(e -> {
            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.getMessage());
            return null;
        });

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----主线程正在执行其他任务");

        threadPool.shutdown();
    }
}

结果：

2.handle

计算结果存在依赖关系，这两个线程串行化
有异常也可以往下一步走，根据带的异常参数可以进一步处理

public class CompletableFutureAPI2Demo{
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        CompletableFuture.supplyAsync(() ->{
            //暂停几秒钟线程
            try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
            System.out.println("111");
            return 1;
        },threadPool).handle((f,e) -> {
            int i=10/0;
            System.out.println("222");
            return f + 2;
        }).handle((f,e) -> {
            System.out.println("333");
            return f + 3;
        }).whenComplete((v,e) -> {
            if (e == null) {
                System.out.println("----计算结果： "+v);
            }
        }).exceptionally(e -> {
            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.getMessage());
            return null;
        });

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----主线程正在执行其他任务");

        threadPool.shutdown();
    }
}

结果：

三、对计算结果进行消费

1.thenAccept

接受任务的处理结果，并消费处理，无返回结果

public class CompletableFutureApi2Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return 1;
        }, threadPool).thenApply(f -> {
            return f + 2;
        }).thenApply(f -> {
            return f + 2;
        }).thenAccept(r -> {
            System.out.println(r);//5
        });
    }
}

结果：

2.对比补充

thenRun(Runnable runnable) :任务A执行完执行B，并且不需要A的结果
thenAccept(Consumer action): 任务A执行完执行B，B需要A的结果，但是任务B没有返回值
thenApply(Function fn): 任务A执行完执行B，B需要A的结果，同时任务B有返回值

public class CompletableFutureApi2Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "result").thenRun(() -> {}).join());//null
        System.out.println(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "result").thenAccept(r -> System.out.println(r)).join());//result null
        System.out.println(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "result").thenApply(f -> f + 2).join());//result2
    }
}

结果：

3.CompletableFuture和线程池说明

如果没有传入自定义线程池，都用默认线程池ForkJoinPool
传入一个线程池，如果你执行第一个任务时，传入了一个自定义线程池

- 调用thenRun方法执行第二个任务时，则第二个任务和第一个任务时共用同一个线程池
- 调用thenRunAsync执行第二个任务时，则第一个任务使用的是你自定义的线程池，第二个任务使用的是ForkJoin线程池
- 备注：可能是线程处理太快，系统优化切换原则，直接使用main线程处理，thenAccept和thenAcceptAsync，thenApply和thenApplyAsync等，之间的区别同理。（方法名后面有无Async的区别是，有Async的方法在底层会调用uniRunStage(asyncPool,action);方法，将线程池更改为ForkJoinPool而不是自定义线程池）

四、对计算速度进行选用

1.applyToEither

用于在两个 CompletableFuture 中任何一个完成时，执行某个函数。它允许我们并行执行两个异步任务，并在任意一个任务完成后，立即对结果进行处理，而无需等待另一个任务完成。（谁快用谁）

public class CompletableFutureApiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        CompletableFuture<String> playA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println("A come in");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "playA";
        }, threadPool);


        CompletableFuture<String> playB = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println("B come in");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "playB";
        }, threadPool);

        CompletableFuture<String> result = playA.applyToEither(playB, f -> {
            return f + " is winner";
        });

        /**
         * A come in
         * B come in
         * main-----------winner:playA is winner
         */
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-----------winner:" + result.join());
    }
}

结果：

五、对计算结果进行合并

1.thenCombine

用于将两个异步任务的结果组合在一起并执行某个操作。它会等待两个 CompletableFuture 都完成后，再将它们的结果一起传递给一个指定的函数进行处理。

public class CompletableFutureApi3Demo {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<Integer> completableFuture1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 启动");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 10;
        });

        CompletableFuture<Integer> completableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 启动");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 20;
        });

        CompletableFuture<Integer> finalResult = completableFuture1.thenCombine(completableFuture2, (x, y) -> {
            System.out.println("----------开始两个结果合并");
            return x + y;
        });
        System.out.println(finalResult.join());

    }
}

结果：