关于java:Java8已经发布7年了不会还有人没用过CompletableFuture吧

日常开发中，咱们都会用到线程池，个别会用execute()和submit()办法提交工作。然而当你用过CompletableFuture之后，就会发现以前的线程池解决工作有多难用，性能有多简陋，CompletableFuture又是如许简洁优雅。

要晓得CompletableFuture曾经随着Java8公布7年了，还没有过它就有点说不过去了。
明天5分钟带你深入浅出CompletableFuture实用教程。

1. 应用线程池解决工作

/**
 * @author yideng
 * @apiNote 线程池应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
        List<Future<String>> futures = new ArrayList<>();
        for (Integer key : list) {
            // 2. 提交工作
            Future<String> future = executorService.submit(() -> {
                // 睡眠一秒，模拟处理过程
                Thread.sleep(1000L);
                return "后果" + key;
            });
            futures.add(future);
        }

        // 3. 获取后果
        for (Future<String> future : futures) {
            try {
                String result = future.get();
                System.out.println(result);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        executorService.shutdown();
    }

}

输入后果：

后果1
后果2
后果3

个别大家都会这样应用线程池，然而有没有思考过这样应用有没有什么问题？
反正我发现两个比较严重的问题：

获取后果时，调用的future.get()办法，会阻塞以后线程，直到返回后果，大大降低性能
有一半的代码在写怎么应用线程，其实咱们不应该关怀怎么应用线程，更应该关注工作的解决

有没有具体的优化计划呢？当然有了，请进去咱们明天的配角CompletableFuture

2. 应用CompletableFuture重构工作解决

看一下应用CompletableFuture革新后代码：

/**
 * @author yideng
 * @apiNote CompletableFuture应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
        for (Integer key : list) {
            // 2. 提交工作
            CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                // 睡眠一秒，模拟处理过程
                try {
                    Thread.sleep(1000L);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                return "后果" + key;
            }, executorService).whenCompleteAsync((result, exception) -> {
                // 3. 获取后果
                System.out.println(result);
            });;
        }

        executorService.shutdown();
        // 因为whenCompleteAsync获取后果的办法是异步的，所以要阻塞以后线程能力输入后果
        try {
            Thread.sleep(2000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

输入后果：

后果1
后果2
后果3

代码中应用了CompletableFuture的两个办法，
supplyAsync()办法作用是提交异步工作，有两个传参，工作和自定义线程池。
whenCompleteAsync()办法作用是异步获取后果，也有两个传参，后果和异样信息。

代码通过CompletableFuture革新后，是如许的简洁优雅。
提交工作也不必再关怀线程池是怎么应用了，获取后果也不必再阻塞以后线程了。

如果你比拟倔强，还想同步获取后果，能够应用whenComplete()办法，或者独自调用join()办法。
join()办法配合Stream流是这样用的：

/**
 * @author yideng
 * @apiNote CompletableFuture应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
        // 2. 提交工作
        List<String> results = list.stream().map(key ->
                CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                    // 睡眠一秒，模拟处理过程
                    try {
                        Thread.sleep(1000L);
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                    return "后果" + key;
                }, executorService))
                .map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList());

        executorService.shutdown();
        // 3. 获取后果
        System.out.println(results);

    }

}

输入后果：

[后果1,后果2,后果3]

如许的简洁优雅啊！原来executorService.submit()这种应用线程池的形式，能够彻底丢掉了。

3. CompletableFuture更多妙用

3.1 期待所有工作执行实现

如果让你实现期待所有工作线程执行实现，再进行下一步操作，你会怎么做？
我猜你肯定会应用线程池+CountDownLatch，像上面这样：

/**
 * @author yideng
 * @apiNote 线程池和CountDownLatch应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(list.size());
        for (Integer key : list) {
            // 2. 提交工作
            executorService.execute(() -> {
                // 睡眠一秒，模拟处理过程
                try {
                    Thread.sleep(1000L);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                System.out.println("后果" + key);
                countDownLatch.countDown();
            });
        }

        executorService.shutdown();
        // 3. 阻塞期待所有工作执行实现
        try {
            countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }

}

输入后果：

后果2
后果3
后果1

Low不Low？十年前能够这样写，Java8都曾经公布7年了，你还不会用Java8的写法？看一下应用CompletableFuture是怎么重构的：

/**
 * @author yideng
 * @apiNote CompletableFuture.allOf()办法应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
        // 2. 提交工作，并调用join()阻塞期待所有工作执行实现
        CompletableFuture
                .allOf(
                        list.stream().map(key ->
                                CompletableFuture.runAsync(() -> {
                                    // 睡眠一秒，模拟处理过程
                                    try {
                                        Thread.sleep(1000L);
                                    } catch (InterruptedException e) {
                                    }
                                    System.out.println("后果" + key);
                                }, executorService))
                                .toArray(CompletableFuture[]::new))
                .join();
        executorService.shutdown();
    }

}

输入后果：

后果3
后果1
后果2

代码看着有点乱，其实逻辑很清晰。

遍历list汇合，提交CompletableFuture工作，把后果转换成数组
再把数组放到CompletableFuture的allOf()办法外面
最初调用join()办法阻塞期待所有工作执行实现

CompletableFuture的allOf()办法的作用就是，期待所有工作解决实现。
这样写是不是简洁优雅了许多？

3.2 任何一个工作解决实现就返回

如果要实现这样一个需要，往线程池提交一批工作，只有有其中一个工作解决实现就返回。
该怎么做？如果你手动实现这个逻辑的话，代码必定简单且低效，有了CompletableFuture就非常简单了，只需调用anyOf()办法就行了。

/**
 * @author yideng
 * @apiNote CompletableFuture.anyOf()办法应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 2. 提交工作
        CompletableFuture<Object> completableFuture = CompletableFuture
                .anyOf(
                        list.stream().map(key ->
                                CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                                    // 睡眠一秒，模拟处理过程
                                    try {
                                        Thread.sleep(1000L);
                                    } catch (InterruptedException e) {
                                    }
                                    return "后果" + key;
                                }, executorService))
                                .toArray(CompletableFuture[]::new));
        executorService.shutdown();

        // 3. 获取后果
        System.out.println(completableFuture.join());
    }

}

输入后果：

后果3

一切都是那么简略优雅。

3.3 一个线程执行实现，交给另一个线程接着执行

有这么一个需要：
一个线程解决实现，把解决的后果交给另一个线程持续解决，怎么实现？

你是不是想到了一堆工具，线程池、CountDownLatch、Semaphore、ReentrantLock、Synchronized，该怎么进行组合应用呢？AB组合还是BC组合？

别瞎想了，你写的必定没有CompletableFuture好用，看一下CompletableFuture是怎么用的：

/**
 * @author yideng
 * @apiNote CompletableFuture线程接力解决示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创立线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);

        // 2. 提交工作，并调用join()阻塞期待工作执行实现
        String result2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 睡眠一秒，模拟处理过程
            try {
                Thread.sleep(1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            return "后果1";
        }, executorService).thenApplyAsync(result1 -> {
            // 睡眠一秒，模拟处理过程
            try {
                Thread.sleep(1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            return result1 + "后果2";
        }, executorService).join();

        executorService.shutdown();
        // 3. 获取后果
        System.out.println(result2);
    }

}

输入后果：

后果1后果2

代码次要用到了CompletableFuture的thenApplyAsync()办法，作用就是异步解决上一个线程的后果。

是不是太不便了？

这么好用的CompletableFuture还有没有其余性能？当然有。

4. CompletableFuture罕用API

4.1 CompletableFuture罕用API阐明

提交工作
supplyAsync
runAsync
接力解决

thenRun thenRunAsync
thenAccept thenAcceptAsync
thenApply thenApplyAsync
handle handleAsync
applyToEither applyToEitherAsync
acceptEither acceptEitherAsync
runAfterEither runAfterEitherAsync
thenCombine thenCombineAsync
thenAcceptBoth thenAcceptBothAsync

API太多，有点目迷五色，很容易分类。
带run的办法，无入参，无返回值。
带accept的办法，有入参，无返回值。
带supply的办法，无入参，有返回值。
带apply的办法，有入参，有返回值。
带handle的办法，有入参，有返回值，并且带异样解决。
以Async结尾的办法，都是异步的，否则是同步的。
以Either结尾的办法，只需实现任意一个。
以Both/Combine结尾的办法，必须所有都实现。

获取后果
join 阻塞期待，不会抛异样
get 阻塞期待，会抛异样
complete(T value) 不阻塞，如果工作已实现，返回处理结果。如果没实现，则返回传参value。
completeExceptionally(Throwable ex) 不阻塞，如果工作已实现，返回处理结果。如果没实现，抛异样。

4. CompletableFuture罕用API应用示例

用最常见的煮饭来举例：

4.1 then、handle办法应用示例

/**
 * @author yideng
 * @apiNote then、handle办法应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("1. 开始淘米");
            return "2. 淘米实现";
        }).thenApplyAsync(result -> {
            System.out.println(result);
            System.out.println("3. 开始煮饭");
            // 生成一个1~10的随机数
            if (RandomUtils.nextInt(1, 10) > 5) {
                throw new RuntimeException("4. 电饭煲坏了，煮不了");
            }
            return "4. 煮饭实现";
        }).handleAsync((result, exception) -> {
            if (exception != null) {
                System.out.println(exception.getMessage());
                return "5. 明天没饭吃";
            } else {
                System.out.println(result);
                return "5. 开始吃饭";
            }
        });

        try {
            String result = completableFuture.get();
            System.out.println(result);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

输入后果可能是：

1. 开始淘米
2. 淘米实现
3. 开始煮饭
4. 煮饭实现
5. 开始吃饭

也可能是：

1. 开始淘米
2. 淘米实现
3. 开始煮饭
java.lang.RuntimeException: 4. 电饭煲坏了，煮不了
5. 明天没饭吃

4.2 complete办法应用示例

/**
 * @author yideng
 * @apiNote complete应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "饭做好了";
        });
        
        //try {
        //    Thread.sleep(1L);
        //} catch (InterruptedException e) {
        //}

        completableFuture.complete("饭还没做好，我点外卖了");
        System.out.println(completableFuture.join());
    }

}

输入后果：

饭还没做好，我点外卖了

如果把正文的sleep()办法放开，输入后果就是:

饭做好了

4.3 either办法应用示例

/**
 * @author yideng
 * @apiNote either办法应用示例
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> meal = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "饭做好了";
        });
        CompletableFuture<String> outMeal = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "外卖到了";
        });

        // 饭先做好，就吃饭。外卖先到，就吃外卖。就是这么任性。
        CompletableFuture<String> completableFuture = meal.applyToEither(outMeal, myMeal -> {
            return myMeal;
        });

        System.out.println(completableFuture.join());
    }

}

输入后果可能是：

饭做好了

也可能是：

外卖到了

学会了吗？开发中赶快用起来吧！

关于java:Java8已经发布7年了不会还有人没用过CompletableFuture吧

1. 应用线程池解决工作

2. 应用CompletableFuture重构工作解决

3. CompletableFuture更多妙用

3.1 期待所有工作执行实现

3.2 任何一个工作解决实现就返回

3.3 一个线程执行实现，交给另一个线程接着执行

4. CompletableFuture罕用API

4.1 CompletableFuture罕用API阐明

4. CompletableFuture罕用API应用示例

4.1 then、handle办法应用示例

4.2 complete办法应用示例

4.3 either办法应用示例

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