JUC--CompletableFuture上

简介: Future接口(FutureTask实现类)定义了操作异步任务执行一些方法,如获取异步任务的执行结果,取消任务带带执行,判断任务是否被取消,判断任务执行是否完毕等。

 Future接口(FutureTask实现类)定义了操作异步任务执行一些方法,如获取异步任务的执行结果,取消任务带带执行,判断任务是否被取消,判断任务执行是否完毕等。

比如主线程让一个子线程去执行任务,子线程可能比较耗时,启动子线程开始执行任务后,主线程就去做其他事情了,忙其他事情或者先执行完,过了一会才去获取子任务的执行结果或变更任务状态。

image.gif

从上到下分别为 取消任务,获得任务的结果,按照一定时限内获得任务的结果,是否被取消,是否完成。

Futrue接口可以为主线程开一个分支任务,专门为主线程处理耗时和费力的复杂业务。

import java.util.concurrent.Callable;
public class Test3 {
    public static void main(String[] args) {
    }
}
//无返回值
class MyThread1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
    }
}
//有返回值,会抛异常
class MyThread2 implements Callable<String>{
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return null;
    }
}

image.gif

要获得一个多线程,Thread的构造方法只能传一个Runnable对象,但是这个方法没有返回值,直接找一个Runnable的实现类,可以看到

image.gif

看看这个里面的实现类

image.gif

这个类里面有这样一个构造方法,通过构造注入image.gif

这就把runnable,future,callable都关联上了。这也就是我们用FutureTask的原因

目的:异步多线程任务执行且返回有结果,三个特点:多线程/有返回/异步任务

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class Test3 {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(()->{
            System.out.println("我是子线程");
            return "hello";
        });
        Thread thread = new Thread(futureTask,"t1");
        thread.start();
        System.out.println("子线程的返回值"+futureTask.get());
    }
}

image.gif

image.gif

future的优点 :future+线程池异步多线程任务配合,能显著提高程序的执行效率。

import java.util.concurrent.*;
public class Test3 {
    public static void main(String[] args){
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<String>(()->{
            try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
            return "task1 over";
        });
        executorService.submit(futureTask1);
        FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<String>(()->{
            try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
            return "task2 over";
        });
        executorService.submit(futureTask2);
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("消耗时长:"+(endTime - startTime) + " 毫秒 ");
        executorService.shutdown();
    }
}

image.gif

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本来三个线程依次执行就是10秒左右,这个时候异步多线程就只需要5秒,显著提升了运行效率。

缺点:

1.get()阻塞,需要等待结果,建议放在程序的后面执行

image.gif

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2.isDone()轮询的方法会耗费无谓的CPU资源,而且也不见得能及时地得到计算结果。

如果想要异步获取结果,通常都会以轮询的方式去获取结果尽量不要阻塞。

结果:future对于结果的获取不是很友好

回调通知:应对Future的完成时间,完成可可以告诉我,也就是我们的回调通知

通过轮询的方式去判断任务是否完成这样非常占用CPU资源。

创建异步任务:Future + 线程池

这个时候就引入了CompletableFuture

CompletableFuture提供了一种观察者模式类似的机制,可以让任务执行完成后通知监听的一方。

image.gif

可以看到 CompletableFuture接口实现了这两个接口,Future我们已经看过了,CompletionStage是什么,它代表异步计算过程中的某一个阶段,一个阶段完成以后可能会触发另外一个阶段。

一个阶段的计算执行可以是一个Function,Consumer或者Runnable。

一个阶段的执行可能是被单个阶段的完成触发,也可能是由多个阶段一起触发。

有些类似于Linux系统的管道分隔符传参数。

官方不建议直接new一个空参CompletableFuture对象

有4个核心的静态方法,来创建一个异步任务:

runAsync:无返回值

supplyAsync:有返回值

指定线程池用指定的,没有指定用ForkJoinPool()

supplier 供己型,没有输入参数,但是有返回结果

CompletableFuture通用:它是Future的功能增强版,减少阻塞和轮询,可以传入回调对象,当异步任务完成或者发生异常时,自动调用回调对象的回调方法。

默认的线程池是守护线程,主线程关闭也会跟着关闭。

自定义线程池,需要手动关闭。

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        try {
            CompletableFuture.supplyAsync(()->{
                return "a";
            },executorService).whenComplete((v,e) -> {
                //回调,怎么都会进
                if (e == null){
                    System.out.println("成功");
                }
            }).exceptionally( e -> {
                return null;
            });
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            executorService.shutdown();
        }
    }
}

image.gif

CompletableFuture优点:

1.异步任务结束时,会自动调用某个对象的方法;

2.主线程设置好回调后,不再关心异步任务的执行,异步任务之间可以顺序执行。

3.异步任务出错时,会自动回调某个对象的方法。

函数式编程:

Runnable:无参,无返回值

Function:功能性函数,有一个输入参数,一个返回参数

Consumer:消费型函数接口,有一个输入参数,无返回值(BiConsumer:有两个输入参数)

supplier :供己型函数接口,没有输入参数,但是有返回结果

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