对 CompletableFuture 的应用案例以及使用示例

CompletableFuture 是 Java 8 中引入的一个并发工具，它允许您以异步的方式执行任务并等待它们的完成。它提供了许多有用的方法来组合和转换任务，使您可以轻松地创建复杂的工作流。

在本文中，我们将通过一个具体的应用案例来展示 CompletableFuture 的使用方式。我们将创建一个简单的流式处理管道，该管道将从文件读取数据，并使用多个线程并行地对其进行处理。我们将使用 CompletableFuture 来协调这些任务，并确保它们在正确的时间完成。

代码示例

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.stream.Stream;

public class CompletableFutureExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);

        // 读取文件中的数据
        Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("data.txt"));

        // 使用 CompletableFuture 来处理每个数据行
        CompletableFuture<Void> allTasks = lines.map(line -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> processLine(line), executorService))
                .reduce(CompletableFuture.completedFuture(null), (a, b) -> a.thenCombine(b, (r1, r2) -> null));

        // 等待所有任务完成
        allTasks.join();

        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }

    private static String processLine(String line) {
        // 模拟对数据行的处理
        System.out.println("Processing line: " + line);
        return line.toUpperCase();
    }
}

运行结果

Processing line: line 1
Processing line: line 2
Processing line: line 3
Processing line: line 4
Processing line: line 5

在这个示例中，我们使用 CompletableFuture 来创建一个流式处理管道。该管道将从文件读取数据，并使用多个线程并行地对其进行处理。CompletableFuture 允许我们轻松地组合和转换任务，并确保它们在正确的时间完成。

在上面的代码中，我们首先创建了一个线程池，该线程池将用于执行异步任务。然后，我们使用 CompletableFuture 来处理每个数据行。我们使用 map 方法将每个数据行转换为一个 CompletableFuture，该 CompletableFuture 将使用 supplyAsync 方法异步执行。supplyAsync 方法将创建一个新的线程来执行任务，并返回一个 CompletableFuture，该 CompletableFuture 将在任务完成时完成。

接下来，我们使用 reduce 方法将所有 CompletableFuture 合并成一个 CompletableFuture。这个 CompletableFuture 将在所有任务完成时完成。最后，我们使用 join 方法等待所有任务完成。

这个示例演示了如何使用 CompletableFuture 来创建复杂的工作流。CompletableFuture 可以帮助您轻松地实现异步编程，从而提升程序性能。