并行处理界的王者：CompletableFuture.allOf()

2023-12-21 17:11:45

引言

在现代软件开发中，并发处理已成为不可或缺的一部分。Java 中的 CompletableFuture 作为异步处理的利器，为我们提供了强大的功能，让多任务处理更加游刃有余。今天，我们将深入探讨 CompletableFuture.allOf()，它是一个重量级的同步返回方法，可以帮助我们协调并行任务的执行。

CompletableFuture.allOf() 的原理

CompletableFuture.allOf() 方法接收一组 CompletableFuture 实例作为参数，并返回一个新的 CompletableFuture，它代表了所有输入 CompletableFuture 的联合完成。换句话说，新 CompletableFuture 只有在所有输入 CompletableFuture 都完成时才会完成。

它的工作原理如下：

创建一个新的 CompletableFuture，称为联合 CompletableFuture。
将输入 CompletableFuture 添加到联合 CompletableFuture 的依赖项列表中。
联合 CompletableFuture 等待所有依赖项完成。
一旦所有依赖项完成，联合 CompletableFuture 就完成。

CompletableFuture.allOf() 的优势

使用 CompletableFuture.allOf() 有以下几个优势：

同步等待并行任务： 它允许我们同步等待一组异步任务完成，而不用使用传统的阻塞方法，如 join()。
处理异常： 联合 CompletableFuture 将收集所有输入 CompletableFuture 抛出的异常，并将其作为自身异常。
简化代码： 它通过将等待多个任务完成的逻辑抽象到一个方法中，使代码更加简洁和可维护。

使用示例

让我们通过一个示例来理解如何使用 CompletableFuture.allOf()：

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.List;

public class Example {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 CompletableFuture 列表
        List<CompletableFuture<String>> futures = List.of(
            CompletableFuture.supplyAsync(() -> "任务 1"),
            CompletableFuture.supplyAsync(() -> "任务 2"),
            CompletableFuture.supplyAsync(() -> "任务 3")
        );

        // 使用 CompletableFuture.allOf() 创建联合 CompletableFuture
        CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(futures);

        // 等待联合 CompletableFuture 完成
        allFutures.join();

        // 遍历所有输入 CompletableFuture 并打印结果
        for (CompletableFuture<String> future : futures) {
            System.out.println(future.get());
        }
    }
}

在这个示例中：

我们创建了一个 CompletableFuture 列表，每个 CompletableFuture 都异步执行一个任务。
我们使用 CompletableFuture.allOf() 创建了一个联合 CompletableFuture，它代表了所有输入 CompletableFuture 的联合完成。
我们等待联合 CompletableFuture 完成。
一旦联合 CompletableFuture 完成，我们遍历所有输入 CompletableFuture 并打印他们的结果。

最佳实践

在使用 CompletableFuture.allOf() 时，请遵循以下最佳实践：