CompletableFuture 异步编排

CompletableFuture：揭秘异步编程的利器

简介

在现代分布式系统中，异步编程已成为必不可少的技术，它允许应用程序并行执行任务，从而提高响应速度和吞吐量。Java 中的 CompletableFuture 是一个强大的异步编程工具，它简化了异步任务的编写和管理，让开发者能够轻松构建高并发、高性能的应用程序。

基本用法

创建 CompletableFuture 有两种主要方法：

• completedFuture()： 用于创建已完成的 CompletableFuture，其结果已知。
• supplyAsync()： 创建一个尚未完成的 CompletableFuture，它接受一个函数作为参数，该函数将在后台异步执行并返回结果。

获取结果

可以使用 get() 方法阻塞式获取 CompletableFuture 的结果。但为了避免阻塞当前线程，可以使用 thenApply(), thenAccept() 或 thenRun() 方法，它们在异步任务完成后执行回调函数。

处理结果

thenApply() 方法用于将 CompletableFuture 的结果转换为新类型。thenAccept() 方法用于仅消费结果而无需返回任何值。thenRun() 方法用于执行一个不返回值的回调函数。

组合 CompletableFuture

thenCompose() 方法允许将多个 CompletableFuture 连接起来，以实现流水线处理。当第一个 CompletableFuture 完成时，第二个 CompletableFuture 将使用第一个 CompletableFuture 的结果作为输入。

实际应用

CompletableFuture 在实际开发中广泛应用，包括：

• 并行任务处理
• 异步回调
• 流水线处理
• 非阻塞 I/O

代码示例

以下代码示例演示了如何使用 CompletableFuture 进行并行任务处理：

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class ParallelTasksExample {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟耗时任务1
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "Task 1 completed";
        });

        CompletableFuture<String> task2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟耗时任务2
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "Task 2 completed";
        });

        // 等待所有任务完成并获取结果
        String result1 = task1.get();
        String result2 = task2.get();

        System.out.println("任务1结果：" + result1);
        System.out.println("任务2结果：" + result2);
    }
}

常见问题解答

• 什么是 CompletableFuture？

  CompletableFuture 是一个用于异步编程的 Java 类，它允许开发者在后台并行执行任务。

• 如何创建 CompletableFuture？

  可以使用 completedFuture() 创建已完成的 CompletableFuture，或使用 supplyAsync() 创建尚未完成的 CompletableFuture。

• 如何获取 CompletableFuture 的结果？

  可以通过 get() 方法阻塞式获取结果，也可以使用 thenApply(), thenAccept() 或 thenRun() 方法非阻塞式处理结果。

• 如何组合 CompletableFuture？

  可以使用 thenCompose() 方法将多个 CompletableFuture 连接起来，以实现流水线处理。

• CompletableFuture 有什么实际应用？

  CompletableFuture 广泛应用于并行任务处理、异步回调、流水线处理和非阻塞 I/O。