1、背景
之前我们提到了 Future 和 Promise。Future 相当于一个占位符,代表一个操作将来的结果。一般通过 get 可以直接阻塞得到结果,或者让它异步执行然后通过 callback 回调结果。
但如果回调中嵌入了回调呢?如果层次很深,就是回调地狱。
Java 中的 CompletableFuture 其实就是 Promise,用来解决回调地狱问题。Promise 是为了让代码变得优美而存在的。
2、静态方法
从它的源代码中,我们可以看到,CompletableFuture 直接提供了几个便捷的静态方法入口。其中有 run 和 supply 两组。
run 的参数是 Runnable,而 supply 的参数是 Supplier。前者没有返回值,而后者有,否则没有什么两样。
这两组静态函数,都提供了传入自定义线程池的功能。如果你用的不是外置的线程池,那么它就会使用默认的 ForkJoin 线程池。默认的线程池,大小和用途你是控制不了的,所以还是建议自己传递一个。
典型的代码,写起来是这个样子:
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
return "test";
});
String result = future.join();
拿到 CompletableFuture 后,你就可以做更多的花样。
3、其他方法
我们说面说了,CompletableFuture 的主要作用,就是让代码写起来好看。配合 Java8 之后的 Stream 流,可以把整个计算过程抽象成一个流。
前面任务的计算结果,可以直接作为后面任务的输入,就像是管道一样。
thenApply
thenApplyAsync
thenAccept
thenAcceptAsync
thenRun
thenRunAsync
thenCombine
thenCombineAsync
thenCompose
thenComposeAsync
比如,下面代码的执行结果是 99,并不因为是异步就打乱代码执行的顺序了。
CompletableFuture<Integer> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10)
.thenApplyAsync((e) -> {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
return e * 10;
}).thenApplyAsync(e -> e - 1);
cf.join();
System.out.println(cf.get());
同样的,函数的作用还要看 then 后面的动词:
- apply 有入参和返回值,入参为前置任务的输出
- accept 有入参无返回值,会返回 CompletableFuture
- run 没有入参也没有返回值,同样会返回 CompletableFuture
- combine 形成一个复合的结构,连接两个 CompletableFuture,并将它们的2个输出结果,作为 combine 的输入
- compose 将嵌套的 CompletableFuture 平铺开,用来串联两个 CompletableFuture
4、when 和 handle
上面的函数列表,其实还有很多。比如:
whenComplete
when 的意思,就是任务完成时候的回调。比如我们上面的例子,打算在完成任务后,输出一个 done。它也是属于只有入参没有出参的范畴,适合放在最后一步进行观测。
CompletableFuture<Integer> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10)
.thenApplyAsync((e) -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
return e * 10;
}).thenApplyAsync(e -> e - 1)
.whenComplete((r, e)->{
System.out.println("done");
})
;
cf.join();
System.out.println(cf.get());
handle 和 exceptionally 的作用,和 whenComplete 是非常像的。
CompletableFuture 的任务是串联的,如果它的其中某一步骤发生了异常,会影响后续代码的运行的。
exceptionally 从名字就可以看出,是专门处理这种情况的。比如,我们强制某个步骤除以 0,发生异常,捕获后返回 -1,它将能够继续运行。
CompletableFuture<Integer> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10)
.thenApplyAsync(e->e/0)
.thenApplyAsync(e -> e - 1)
.exceptionally(ex->{
System.out.println(ex);
return -1;
});
cf.join();
System.out.println(cf.get());
handle 更加高级一些,因为它除了一个异常参数,还有一个正常的入参。处理方法也都类似,不再赘述。
当然,CompletableFuture 的函数不仅仅这些,还有更多,根据函数名称很容易能够了解到它的作用。它还可以替换复杂的 CountDownLatch,这要涉及到几个比较难搞的函数。
5、替代 CountDownLatch
考虑下面一个场景。某一个业务接口,需要处理几百个请求,请求之后再把这些结果给汇总起来。
如果顺序执行的话,假设每个接口耗时 100ms,那么 100 个接口,耗时就需要 10 秒。假如我们并行去获取的话,那么效率就会提高。
使用 CountDownLatch 可以解决:
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
CountDownLatch countDown = new CountDownLatch(requests.size());
for(Request request:requests){
executor.execute(()->{
try{
//some opts
}finally{
countDown.countDown();
}
});
}
countDown.await(200,TimeUnit.MILLISECONDS);
我们使用 CompletableFuture 来替换它:
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
List<CompletableFuture<Result>> futureList = requests
.stream()
.map(request->
CompletableFuture.supplyAsync(e->{
//some opts
},executor))
.collect(Collectors.toList());
CompletableFuture<Void> allCF = CompletableFuture.allOf(futureList.toArray(new CompletableFuture[0]));
allCF.join();
我们这里用到了一个主要的函数,那就是 allOf,用来把所有的 CompletableFuture 组合在一起;类似的还有 anyOf,表示只运行其中一个。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-473397.html
常用的,还有三个函数:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-473397.html
- thenAcceptBoth:处理两个任务的情况,有两个任务结果入参,无返回值
- thenCombine:处理两个任务的情况,有入参有返回值,最喜欢
- runAfterBoth:处理两个任务的情况,无入参,无返回值
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