初探 CompletableFuture Java8新的異步編程方式

1. 序言

       因爲項目中想獲取多個異步線程的狀態，並判斷其是否都執行完成，若執行完成後則作後續操做，經同事提醒java8 中CompletableFuture這個能夠完美解決項目問題，故藉此機會學習了下，記錄下涉及到的知識點，以便後期回顧。

1. CompletableFuture

        2.1 Async結尾的方法都是能夠異步執行的，若是指定了線程池，會在指定的線程池中執行，若是沒有指定，默認會ForkJoinPool.commonPool()中執行。

     runAsync方法：它以Runnabel函數式接口類型爲參數，因此CompletableFuture的計算結果爲空。

    supplyAsync方法以Supplier<U>函數式接口類型爲參數，CompletableFuture的計算結果類型爲U。

方法	描述
static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)	返回一個新的CompletableFuture，它在運行給定操做後由運行在 ForkJoinPool.commonPool()中的任務 異步完成
static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)	返回一個新的CompletableFuture，它在運行給定操做後在給定的線程池中運行的任務異步完成異步完成
static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)	返回一個新的CompletableFuture，它經過在 ForkJoinPool.commonPool()中運行的任務與經過調用給定的供應商得到的值 異步完成
static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)	返回一個新的CompletableFuture，由給定執行器中運行的任務異步完成，並經過調用給定的供應商得到的值

//1. 返回一個新的CompletableFuture，它在運行給定操做後由運行在 ForkJoinPool.commonPool()中的任務 異步完成。
        CompletableFuture<Void> completableFuture1 = CompletableFuture.runAsync(()-> {
            System.out.println(" completableFuture1 is not nothing");
        });
        //2. 返回一個新的CompletableFuture，它在運行給定操做後在給定的線程池中運行的任務異步完成異步完成。
        CompletableFuture<Void> completableFuture2 = CompletableFuture.runAsync(()-> {
            System.out.println(" completableFuture2 is not nothing");
        },Executors.newSingleThreadExecutor());

       //3. 返回一個新的CompletableFuture，它經過在 ForkJoinPool.commonPool()中運行的任務與經過調用給定的供應商得到的值 異步完成。
        CompletableFuture<Object> completableFuture3 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> {
                    return "hello completableFuture3";
                });
       //4. 返回一個新的CompletableFuture，由給定執行器中運行的任務異步完成，並經過調用給定的供應商得到的值。
        CompletableFuture<Object> completableFuture4 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> {
            return "hello completableFuture4";
        },Executors.newSingleThreadExecutor());

        System.out.println(completableFuture3.get());
        System.out.println(completableFuture4.get());

   2.2 allOf 、 anyOf

方法	描述
static CompletableFuture<Void> allOf(CompletableFuture<?>... cfs)	返回一個新的CompletableFuture，當全部給定的CompletableFutures完成時，完成。   執行完全部提交任務後進行後面的操做,無返回值
static CompletableFuture<Object> anyOf(CompletableFuture<?>... cfs)	返回一個新的CompletableFuture，當任何一個給定的CompletableFutures完成時，完成相同的結果。用於有返回值的,當任一執行完當即返回結果

CompletableFuture<Object> completableFuture5 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> {
            return "hello completableFuture5";
        });
        CompletableFuture<Object> completableFuture6 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> {
            return "hello completableFuture6";
        },Executors.newSingleThreadExecutor());

        // allOf 若後面沒有加join(),那麼void1和void2將異步執行,這裏不會阻塞,也就拿不到執行結果
        CompletableFuture.allOf(completableFuture5,completableFuture6)
                .thenRun(()->{
                    System.out.println("hello allof");
                }).join();

        List<CompletableFuture> completableFutureList = new ArrayList<>();
        completableFutureList.add(completableFuture5);
        completableFutureList.add(completableFuture6);
         // 方式一
        // completableFuture5 和 completableFuture6都執行完成後，輸出對應的結果
        CompletableFuture<Void> res = CompletableFuture.allOf(completableFutureList.toArray(new CompletableFuture[completableFutureList.size()]));

        CompletableFuture<List<Object>> result = res.thenApply(v ->{
             return  completableFutureList.stream()
                    .map(CompletableFuture::join)
                    .collect(Collectors.toList());
                }
        );
         System.out.println(result.get());
        // 方式二
        List<Object> result2 = Stream.of(completableFutureList.toArray(new CompletableFuture[completableFutureList.size()]))
                .map(CompletableFuture::join)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(result2);

        // completableFuture5 和 completableFuture6 隨機的，只要某個執行完成就會結束並返回結果。
        CompletableFuture<Object> anyof = CompletableFuture.anyOf(completableFutureList.toArray(new CompletableFuture[completableFutureList.size()]));
        System.out.println(anyof.get());

2.3 CompletableFuture 異常處理

CompletableFuture在運行時若是遇到異常，能夠使用get()並拋出異常進行處理，但這並非一個最好的方法。CompletableFuture自己也提供了幾種方式來處理異常

方法	描述
exceptionally(Function<Throwable,? extends T> fn)	只有當CompletableFuture拋出異常的時候，纔會觸發這個exceptionally的計算，調用function計算值。

CompletableFuture<String> completableFuture7 = CompletableFuture.supplyAsync(()-> {
            int m = 1/0;
            return "hello completableFuture7";
        }).exceptionally(ex->{
            return ex.getMessage();
        });
        System.out.println(completableFuture7.get());