前言

以前须要异步执行一个工作时，个别是用Thread或者线程池Executor去创立。如果须要返回值，则是调用Executor.submit获取Future。然而多个线程存在依赖组合，咱们又能怎么办？可应用同步组件CountDownLatch、CyclicBarrier等；其实有简略的办法，就是用CompeletableFuture

线程工作的创立
线程工作的串行执行
线程工作的并行执行
解决工作后果和异样
多任务的简略组合
勾销执行线程工作
工作后果的获取和实现与否判断

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1 创立异步线程工作

依据supplier创立CompletableFuture工作

//应用内置线程ForkJoinPool.commonPool()，依据supplier构建执行工作
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)
//指定自定义线程，依据supplier构建执行工作
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)

依据runnable创立CompletableFuture工作

//应用内置线程ForkJoinPool.commonPool()，依据runnable构建执行工作
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)
//指定自定义线程，依据runnable构建执行工作
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)

应用示例

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<Void> rFuture = CompletableFuture
   .runAsync(() -> System.out.println("hello siting"), executor);
//supplyAsync的应用
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> {
       System.out.print("hello ");
       return "siting";
   }, executor);

//阻塞期待，runAsync 的future 无返回值，输入null
System.out.println(rFuture.join());
//阻塞期待
String name = future.join();
System.out.println(name);
executor.shutdown(); // 线程池须要敞开
--------输入后果--------
hello siting
null
hello siting

常量值作为CompletableFuture返回

//有时候是须要构建一个常量的CompletableFuture
public static <U> CompletableFuture<U> completedFuture(U value)

2 线程串行执行

工作实现则运行action，不关怀上一个工作的后果，无返回值

public CompletableFuture<Void> thenRun(Runnable action)
public CompletableFuture<Void> thenRunAsync(Runnable action)
//action用指定线程池执行
public CompletableFuture<Void> thenRunAsync(Runnable action, Executor executor)

应用示例

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   .thenRunAsync(() -> System.out.println("OK"), executor);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
OK

工作实现则运行action，依赖上一个工作的后果，无返回值

public CompletableFuture<Void> thenAccept(Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action)
//action用指定线程池执行
public CompletableFuture<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action, Executor executor)

应用示例

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   .thenAcceptAsync(System.out::println, executor);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello siting

工作实现则运行fn，依赖上一个工作的后果，有返回值

public <U> CompletableFuture<U> thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)    
//fn用指定线程池执行
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)

应用示例

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> "hello world", executor)
   .thenApplyAsync(data -> {
       System.out.println(data); return "OK";
   }, executor);
System.out.println(future.join());
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello world
OK

thenCompose – 工作实现则运行fn，依赖上一个工作的后果，有返回值

相似thenApply（区别是thenCompose的返回值是CompletionStage，thenApply则是返回 U），提供该办法为了和其余CompletableFuture工作更好地配套组合应用

public <U> CompletableFuture<U> thenCompose(Function<? super T, ? extends CompletionStage<U>> fn) 
public <U> CompletableFuture<U> thenComposeAsync(Function<? super T, ? extends CompletionStage<U>> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenComposeAsync(Function<? super T, ? extends CompletionStage<U>> fn,
   Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，常量工作
CompletableFuture<String> f = CompletableFuture.completedFuture("OK");
//第二个异步工作
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> "hello world", executor)
   .thenComposeAsync(data -> {
       System.out.println(data); return f; //应用第一个工作作为返回
   }, executor);
System.out.println(future.join());
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello world
OK

3 线程并行执行

两个CompletableFuture并行执行完，而后执行action，不依赖上两个工作的后果，无返回值

public CompletableFuture<Void> runAfterBoth(CompletionStage<?> other, Runnable action)
public CompletableFuture<Void> runAfterBothAsync(CompletionStage<?> other, Runnable action)
public CompletableFuture<Void> runAfterBothAsync(CompletionStage<?> other, Runnable action, Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，常量工作
CompletableFuture<String> first = CompletableFuture.completedFuture("hello world");
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   //第二个异步工作
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   // () -> System.out.println("OK") 是第三个工作
   .runAfterBothAsync(first, () -> System.out.println("OK"), executor);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
OK

两个CompletableFuture并行执行完，而后执行action，依赖上两个工作的后果，无返回值

//调用方工作和other并行实现后执行action，action再依赖生产两个工作的后果，无返回值
public <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBoth(CompletionStage<? extends U> other,
        BiConsumer<? super T, ? super U> action)
//两个工作异步实现，fn再依赖生产两个工作的后果，无返回值，应用默认线程池
public <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBothAsync(CompletionStage<? extends U> other,
        BiConsumer<? super T, ? super U> action)  
//两个工作异步实现，fn（用指定线程池执行）再依赖生产两个工作的后果，无返回值                
public <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBothAsync(CompletionStage<? extends U> other,
        BiConsumer<? super T, ? super U> action, Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，常量工作
CompletableFuture<String> first = CompletableFuture.completedFuture("hello world");
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   //第二个异步工作
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   // (w, s) -> System.out.println(s) 是第三个工作
   .thenAcceptBothAsync(first, (s, w) -> System.out.println(s), executor);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello siting

两个CompletableFuture并行执行完，而后执行fn，依赖上两个工作的后果，有返回值

//调用方工作和other并行实现后，执行fn，fn再依赖生产两个工作的后果，有返回值
public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombine(CompletionStage<? extends U> other, 
        BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn)
//两个工作异步实现，fn再依赖生产两个工作的后果，有返回值，应用默认线程池
public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombineAsync(CompletionStage<? extends U> other,
        BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn)   
//两个工作异步实现，fn（用指定线程池执行）再依赖生产两个工作的后果，有返回值        
public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombineAsync(CompletionStage<? extends U> other,
        BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn, Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，常量工作
CompletableFuture<String> first = CompletableFuture.completedFuture("hello world");
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture
   //第二个异步工作
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   // (w, s) -> System.out.println(s) 是第三个工作
   .thenCombineAsync(first, (s, w) -> {
       System.out.println(s);
       return "OK";
   }, executor);
System.out.println(future.join());
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello siting
OK

4 线程并行执行，谁先执行完则谁触发下一工作（二者选其最快）

上一个工作或者other工作实现, 运行action，不依赖前一工作的后果，无返回值

public CompletableFuture<Void> runAfterEither(CompletionStage<?> other, Runnable action)   
public CompletableFuture<Void> runAfterEitherAsync(CompletionStage<?> other, Runnable action)
//action用指定线程池执行
public CompletableFuture<Void> runAfterEitherAsync(CompletionStage<?> other,
        Runnable action, Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，休眠1秒，保障最晚执行晚
CompletableFuture<String> first = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    try{ Thread.sleep(1000); }catch (Exception e){}
    System.out.println("hello world");
    return "hello world";
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   //第二个异步工作
   .supplyAsync(() ->{
       System.out.println("hello siting");
       return "hello siting";
   } , executor)
   //() ->  System.out.println("OK") 是第三个工作
   .runAfterEitherAsync(first, () ->  System.out.println("OK") , executor);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello siting
OK

上一个工作或者other工作实现, 运行action，依赖最先实现工作的后果，无返回值

public CompletableFuture<Void> acceptEither(CompletionStage<? extends T> other,
        Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void> acceptEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other,
        Consumer<? super T> action, Executor executor)       
//action用指定线程池执行
public CompletableFuture<Void> acceptEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other,
        Consumer<? super T> action, Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，休眠1秒，保障最晚执行晚
CompletableFuture<String> first = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    try{ Thread.sleep(1000);  }catch (Exception e){}
    return "hello world";
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   //第二个异步工作
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   // data ->  System.out.println(data) 是第三个工作
   .acceptEitherAsync(first, data ->  System.out.println(data) , executor);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello siting

上一个工作或者other工作实现, 运行fn，依赖最先实现工作的后果，有返回值

public <U> CompletableFuture<U> applyToEither(CompletionStage<? extends T> other,
        Function<? super T, U> fn) 
public <U> CompletableFuture<U> applyToEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other,
        Function<? super T, U> fn)         
//fn用指定线程池执行
public <U> CompletableFuture<U> applyToEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other,
        Function<? super T, U> fn, Executor executor)

应用示例

//第一个异步工作，休眠1秒，保障最晚执行晚
CompletableFuture<String> first = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    try{ Thread.sleep(1000);  }catch (Exception e){}
    return "hello world";
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture
   //第二个异步工作
   .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
   // data ->  System.out.println(data) 是第三个工作
   .applyToEitherAsync(first, data ->  {
       System.out.println(data);
       return "OK";
   } , executor);
System.out.println(future);
executor.shutdown();
--------输入后果--------
hello siting
OK

5 解决工作后果或者异样

exceptionally-解决异样

public CompletableFuture<T> exceptionally(Function<Throwable, ? extends T> fn)

如果之前的解决环节有异样问题，则会触发exceptionally的调用相当于 try…catch

应用示例

CompletableFuture<Integer> first = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> {
       if (true) {
           throw new RuntimeException("main error!");
       }
       return "hello world";
   })
   .thenApply(data -> 1)
   .exceptionally(e -> {
       e.printStackTrace(); // 异样捕获解决，后面两个解决环节的日常都能捕捉
       return 0;
   });

handle-工作实现或者异样时运行fn，返回值为fn的返回

相比exceptionally而言，即可解决上一环节的异样也能够解决其失常返回值

public <U> CompletableFuture<U> handle(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn) 
public <U> CompletableFuture<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn) 
public <U> CompletableFuture<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn, 
   Executor executor)

应用示例

CompletableFuture<Integer> first = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> {
       if (true) { throw new RuntimeException("main error!"); }
       return "hello world";
   })
   .thenApply(data -> 1)
   .handleAsync((data,e) -> {
       e.printStackTrace(); // 异样捕获解决
       return data;
   });
System.out.println(first.join());
--------输入后果--------
java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.RuntimeException: main error!
    ... 5 more
null

whenComplete-工作实现或者异样时运行action，有返回值

whenComplete与handle的区别在于，它不参加返回后果的解决，把它当成监听器即可
即便异样被解决，在CompletableFuture外层，异样也会再次复现

应用whenCompleteAsync时，返回后果则须要思考多线程操作问题，毕竟会呈现两个线程同时操作一个后果

public CompletableFuture<T> whenComplete(BiConsumer<? super T, ? super Throwable> action) 
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T, ? super Throwable> action) 
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T, ? super Throwable> action,
   Executor executor)

应用示例

CompletableFuture<AtomicBoolean> first = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> {
       if (true) {  throw new RuntimeException("main error!"); }
       return "hello world";
   })
   .thenApply(data -> new AtomicBoolean(false))
   .whenCompleteAsync((data,e) -> {
       //异样捕获解决, 然而异样还是会在外层复现
       System.out.println(e.getMessage());
   });
first.join();
--------输入后果--------
java.lang.RuntimeException: main error!
Exception in thread "main" java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.RuntimeException: main error!
    ... 5 more

6 多个工作的简略组合

public static CompletableFuture<Void> allOf(CompletableFuture<?>... cfs)
public static CompletableFuture<Object> anyOf(CompletableFuture<?>... cfs)

应用示例

 CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture
   .allOf(CompletableFuture.completedFuture("A"),
           CompletableFuture.completedFuture("B"));
//全副工作都须要执行完
future.join();
CompletableFuture<Object> future2 = CompletableFuture
   .anyOf(CompletableFuture.completedFuture("C"),
           CompletableFuture.completedFuture("D"));
//其中一个工作行完即可
future2.join();

8 勾销执行线程工作

// mayInterruptIfRunning 无影响；如果工作未实现,则返回异样
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) 
//工作是否勾销
public boolean isCancelled()

应用示例

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> {
       try { Thread.sleep(1000);  } catch (Exception e) { }
       return "hello world";
   })
   .thenApply(data -> 1);

System.out.println("工作勾销前:" + future.isCancelled());
// 如果工作未实现,则返回异样,须要对应用exceptionally，handle 对后果解决
future.cancel(true);
System.out.println("工作勾销后:" + future.isCancelled());
future = future.exceptionally(e -> {
    e.printStackTrace();
    return 0;
});
System.out.println(future.join());
--------输入后果--------
工作勾销前:false
工作勾销后:true
java.util.concurrent.CancellationException
    at java.util.concurrent.CompletableFuture.cancel(CompletableFuture.java:2276)
    at Test.main(Test.java:25)
0

9 工作的获取和实现与否判断

// 工作是否执行实现
public boolean isDone()
//阻塞期待 获取返回值
public T join()
// 阻塞期待 获取返回值,区别是get须要返回受检异样
public T get()
//期待阻塞一段时间，并获取返回值
public T get(long timeout, TimeUnit unit)
//未实现则返回指定value
public T getNow(T valueIfAbsent)
//未实现，应用value作为工作执行的后果，工作完结。须要future.get获取
public boolean complete(T value)
//未实现，则是异样调用,返回异样后果，工作完结
public boolean completeExceptionally(Throwable ex)
//判断工作是否因产生异样完结的
public boolean isCompletedExceptionally()
//强制地将返回值设置为value，无论该之前工作是否实现；相似complete
public void obtrudeValue(T value)
//强制地让异样抛出，异样返回，无论该之前工作是否实现；相似completeExceptionally
public void obtrudeException(Throwable ex)

应用示例

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture
   .supplyAsync(() -> {
       try { Thread.sleep(1000);  } catch (Exception e) { }
       return "hello world";
   })
   .thenApply(data -> 1);

System.out.println("工作实现前:" + future.isDone());
future.complete(10);
System.out.println("工作实现后:" + future.join());
--------输入后果--------
工作实现前:false
工作实现后:10

关于java:基础篇异步编程不会我教你啊CompletableFutureJDK18

前言

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1 创立异步线程工作

依据supplier创立CompletableFuture工作

依据runnable创立CompletableFuture工作

常量值作为CompletableFuture返回

2 线程串行执行

工作实现则运行action，不关怀上一个工作的后果，无返回值

工作实现则运行action，依赖上一个工作的后果，无返回值

工作实现则运行fn，依赖上一个工作的后果，有返回值

thenCompose – 工作实现则运行fn，依赖上一个工作的后果，有返回值

3 线程并行执行

两个CompletableFuture并行执行完，而后执行action，不依赖上两个工作的后果，无返回值

两个CompletableFuture并行执行完，而后执行action，依赖上两个工作的后果，无返回值

两个CompletableFuture并行执行完，而后执行fn，依赖上两个工作的后果，有返回值

4 线程并行执行，谁先执行完则谁触发下一工作（二者选其最快）

上一个工作或者other工作实现, 运行action，不依赖前一工作的后果，无返回值

上一个工作或者other工作实现, 运行action，依赖最先实现工作的后果，无返回值

上一个工作或者other工作实现, 运行fn，依赖最先实现工作的后果，有返回值

5 解决工作后果或者异样

exceptionally-解决异样

handle-工作实现或者异样时运行fn，返回值为fn的返回

whenComplete-工作实现或者异样时运行action，有返回值

6 多个工作的简略组合

8 勾销执行线程工作

9 工作的获取和实现与否判断

欢送指注释中谬误

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