Java CompletableFuture，多线程异步编程的利器！

2023-10-15 16:48:57

Java CompletableFuture 简介

CompletableFuture 是 Java 8 中引入的并发编程工具，它提供了一种简单而有效的方式来编写异步代码。CompletableFuture 是一个表示异步计算结果的类，它可以用于等待计算结果，也可以用于对计算结果进行转换或组合。

CompletableFuture 的基本用法

CompletableFuture 的基本用法如下：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello, world!");

future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

这段代码创建一个 CompletableFuture 对象，并使用 supplyAsync 方法启动一个异步任务。supplyAsync 方法接受一个 Supplier 类型的参数，该参数指定了要执行的异步任务。CompletableFuture 的 thenAccept 方法接受一个 Consumer 类型的参数，该参数指定了当异步任务完成时要执行的操作。

CompletableFuture 的高级用法

CompletableFuture 还提供了许多高级特性，可以帮助你编写出更加复杂的异步代码。这些特性包括：

thenCompose 方法：用于将两个 CompletableFuture 组合成一个新的 CompletableFuture。
thenCombine 方法：用于将两个 CompletableFuture 组合成一个新的 CompletableFuture，并使用这两个 CompletableFuture 的结果作为参数来执行一个操作。
allOf 方法：用于等待多个 CompletableFuture 都完成。
anyOf 方法：用于等待多个 CompletableFuture 中的任意一个完成。

CompletableFuture 的应用场景

CompletableFuture 可以用于各种场景中，包括：

并行计算：可以使用 CompletableFuture 来并行执行多个任务，并等待所有任务都完成。
异步 I/O：可以使用 CompletableFuture 来执行异步 I/O 操作，例如读取文件或发送 HTTP 请求。
事件处理：可以使用 CompletableFuture 来处理事件，例如当用户点击按钮时或当消息到达时。

总结

CompletableFuture 是 Java 中用于异步编程的强大工具，它可以帮助你轻松地编写出高效、可扩展的并发代码。如果你正在寻找一种方法来提高你的 Java 代码的并发性，那么 CompletableFuture 绝对是你不容错过的选择。

实例：使用 CompletableFuture 实现多线程异步编排

现在，让我们通过一个实例来演示如何使用 CompletableFuture 实现多线程异步编排。假设我们要查询文章详情页面，需要如下标注的时间才能完成，比如如下场景：

查询文章查询文章作者：1s
查询文章内容：1s
查询文章评论：1s

如果我们使用传统的同步编程方式，那么用户需要4s后才能看到文章详情页面。但是，如果我们使用 CompletableFuture，我们可以将这些查询操作并行执行，从而大大减少用户等待的时间。

CompletableFuture<String> titleFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 查询文章标题
    return "Java CompletableFuture";
});

CompletableFuture<String> authorFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 查询文章作者
    return "John Doe";
});

CompletableFuture<String> contentFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 查询文章内容
    return "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Suspendisse potenti. Donec lacinia consectetur egestas. Nulla facilisi. Sed euismod viverra egestas. Maecenas at lacus sed nunc bibendum tincidunt.";
});

CompletableFuture<List<String>> commentsFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 查询文章评论
    List<String> comments = new ArrayList<>();
    comments.add("This is a great article!");
    comments.add("I agree, it's very informative.");
    comments.add("Thanks for sharing!");
    return comments;
});

CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(titleFuture, authorFuture, contentFuture, commentsFuture);

allFutures.join();

String title = titleFuture.get();
String author = authorFuture.get();
String content = contentFuture.get();
List<String> comments = commentsFuture.get();

// 渲染文章详情页面

这段代码使用 CompletableFuture 并行执行了四个查询操作，分别是查询文章标题、查询文章作者、查询文章内容和查询文章评论。当所有查询操作都完成后，我们就可以使用 join() 方法来等待所有结果，并使用 get() 方法来获取每个结果。最后，我们将这些结果渲染到文章详情页面上。

通过使用 CompletableFuture，我们大大减少了用户等待的时间。现在，用户只需等待最长的查询操作完成，而不是等待所有查询操作都完成。