聊聊Java中CompletableFuture的使用(下)

简介: 聊聊Java中CompletableFuture的使用

任务串行执行


CompletableFuture也支持任务串行执行,后面的任务依赖前面任务的执行结果。我们再举一个做果汁的例子,我们分串行三步: 洗水果 —> 切水果 -> 榨汁,看如下代码

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
    CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> washFruit(), executor);
    CompletableFuture<String> future2 = future1.thenApplyAsync(r -> StringUtils.isBlank(r) ? null : cutFruit());
    future2.thenApplyAsync(r -> StringUtils.isBlank(r) ? null : juicing());
    //为了主线程不立刻退出,以便查看结果
    Thread.sleep(100);
}
private static String washFruit() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("洗水果");
    return "洗水果";
}
private static String cutFruit() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("切水果");
    return "切水果";
}
private static String juicing() {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("榨汁");
    return "榨汁";
}

上面main函数执行后输出:

pool-1-thread-1
洗水果
ForkJoinPool.commonPool-worker-1
切水果
ForkJoinPool.commonPool-worker-1
榨汁

上面的代码就是一个串行执行的任务,这儿除了thenApply,还有thenAccept(Consumer<? super T> action)和thenRun(Runnable action),这2个方法都不返回执行结果。


注意:上面方法中,thenApply、thenAccept、thenRun都有一个对应的Async方法,区别在于Async方法会从线程池中拿线程执行,而不带Async的方法在当前线程执行。所以如果上面代码中thenApplyAsync换成thenApply,执行结果如下:

pool-1-thread-1
洗水果
pool-1-thread-1
切水果
pool-1-thread-1
榨汁

结果组合运算


thenCombine和thenCompose


thenCombine用于组合2个CompletableFuture,对结果进行运算,下面2段代码都是输出110

ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10, executor);
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 100, executor);
CompletableFuture<Integer> future3 = future1.thenCombineAsync(future2, (x, y) -> x + y);
System.out.println(future3.get());

thenCompose把第一个CompletableFuture的结果放到第二个CompletableFuture中进行运算

ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10, executor);
CompletableFuture<Integer> future2 = future1.thenCompose(r -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> r + 100));
System.out.println(future2.get());

上面的组合方法其实用上一节讲的串行执行也可以完成,见如下代码

ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10, executor);
CompletableFuture<Integer> future2 = future1.thenApplyAsync(r -> r + 100);
System.out.println(future2.get());

thenAcceptBoth和runAfterBoth


thenAcceptBoth用于对前面2个线程的结果进行组合运算,下面代码输出110

ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10, executor);
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 100, executor);
CompletableFuture<Void> future3 = future1.thenAcceptBoth(future2, (x, y) -> System.out.println(x + y));

runAfterBoth用于等待前面2个线程之后执行第三个线程

ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
CompletableFuture<Void> future1 = CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("线程1"), executor);
CompletableFuture<Void> future2 = CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("线程2"), executor);
CompletableFuture<Void> future3 = future1.runAfterBothAsync(future2, () -> System.out.println("线程3"));

上面代码输出:

线程1
线程2
线程3

acceptEither、runAfterEither和applyToEither


这三个方法只取组合线程中执行最快的一个结果,看下面代码:

public static void main(String[] args) {
    CompletableFuture<String> f1 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> getTask1());
    CompletableFuture<String> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> getTask2());
    CompletableFuture<String> f3 = f1.applyToEither(f2,s -> s);
    System.out.println(f3.join());//输出task2
    CompletableFuture<String> f4 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> getTask1());
    CompletableFuture<String> f5 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> getTask2());
    CompletableFuture<Void> f6 = f4.runAfterEither(f5, () -> System.out.println("task3"));
    f6.join();//输出task3
    CompletableFuture<String> f7 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> getTask1());
    CompletableFuture<String> f8 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> getTask2());
    CompletableFuture<Void> f9 = f8.acceptEither(f7, s -> System.out.println(s));
    f9.join();//输出task2
}
private static String getTask1(){
    try {
        Thread.currentThread().sleep(2000);
        return "task1";
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}
private static String getTask2(){
    try {
        Thread.currentThread().sleep(1000);
        return "task2";
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}

同样注意:上面7个方法都存在对应的Async方法,会从线程池中取线程来执行。


java9的改进


1.可以设置超时时间,超时后给一个默认值,比如下面代码输出100

ExecutorService executor = MyThreadPoolExecutor.getThreadPoolExecutor();
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> getNum(), executor);
future1.completeOnTimeout(100, 3000, TimeUnit.MILLISECONDS);
System.out.println(future1.get());

2.增加failedFuture跟之前的completedFuture配对,前者创建一个指定异常的CompletableFuture,后者创建一个指定给定值的CompletableFuture。

public static <U> CompletableFuture<U> failedFuture(Throwable ex)
public static <U> CompletableFuture<U> completedFuture(U ,value)

3.增加了completedStagefailedStage,这2个方法返回CompletableFuture的继承类MinimalStage

public static <U> CompletionStage<U> completedStage(U value)
public static <U> CompletionStage<U> failedStage(Throwable ex)

4.增加了defaultExecutornewIncompleteFuture,可以让子类自己去实现

public Executor defaultExecutor()
public <U> CompletableFuture<U> newIncompleteFuture()

总结


CompletableFuture类对多线程调度的支持还是挺强大的,本文主要介绍了一些常用的方法,对于其他方法,大家可以查看api或者CompletionStage接口中定义的方法选择使用。

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