多线程并发编程：如何在获取双异步返回值时保证主线程不阻塞？
2023-09-11 07:33:08
异步编程与CompletableFuture
异步编程是一种编程范式，它允许程序在不等待操作结果的情况下继续执行。这对于需要处理大量耗时操作的程序非常有用，因为可以提高程序的效率和响应速度。
CompletableFuture是Java 8引入的一个并发工具，它可以用来表示异步操作的结果。CompletableFuture是一个泛型类，可以用来表示任何类型的异步操作结果。它提供了多种方法来处理异步操作的结果，包括等待结果、注册回调函数等。
双异步返回值与ForkJoinPool
在某些场景中，我们可能需要获取多个异步任务的返回值。例如，在一个电商网站中，我们可能需要获取用户购买的商品信息和收货地址信息。这两个操作都是异步的，我们需要等待这两个操作都完成后才能进行后续的操作。
CompletableFuture提供了两种方法来获取双异步返回值：
thenCombine()方法：该方法可以将两个CompletableFuture组合成一个新的CompletableFuture，新CompletableFuture的结果是两个输入CompletableFuture结果的组合。thenAcceptBoth()方法：该方法可以将两个CompletableFuture组合成一个新的CompletableFuture，新CompletableFuture的结果是执行了一个操作后的结果，该操作接收两个输入CompletableFuture的结果作为参数。
CompletableFuture的异步执行是通过ForkJoinPool实现的。ForkJoinPool是一个并发框架，它可以充分利用多核CPU的优势，把一个任务拆分成多个小任务，把多个小任务放到多个CPU上并行执行。
如何保证主线程不阻塞？
在获取双异步返回值时，我们需要保证主线程不阻塞。否则，主线程会一直等待异步操作的结果，程序就会失去响应。
我们可以使用CompletableFuture的join()方法或get()方法来获取异步操作的结果。但是，这两种方法都是阻塞的，会使主线程一直等待异步操作的结果。
为了避免主线程阻塞，我们可以使用CompletableFuture的thenAccept()方法或thenApply()方法来注册回调函数。当异步操作的结果完成后，回调函数会被执行，主线程就可以继续执行后续的操作。
示例代码
以下示例代码演示了如何使用CompletableFuture获取双异步返回值并保证主线程不阻塞：
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
public class DualAsyncExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建两个CompletableFuture
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
// 模拟一个耗时的异步操作
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return 10;
});
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
// 模拟一个耗时的异步操作
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "Hello";
});
// 注册回调函数
CompletableFuture<Void> combinedFuture = future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> {
// 主线程不会阻塞
System.out.println("Result1: " + result1);
System.out.println("Result2: " + result2);
return null;
});
// 主线程继续执行后续的操作
System.out.println("Main thread continues...");
}
}
在上面的示例代码中，我们创建了两个CompletableFuture，分别表示两个异步操作。然后，我们使用thenCombine()方法将这两个CompletableFuture组合成了一个新的CompletableFuture。当两个异步操作都完成后，新的CompletableFuture的结果是两个输入CompletableFuture结果的组合。
我们使用thenCombine()方法的回调函数来处理两个异步操作的结果。在回调函数中，我们打印了两个异步操作的结果。由于回调函数是异步执行的，因此主线程不会阻塞。主线程可以继续执行后续的操作，例如打印"Main thread continues..."。
总结
在多线程并发编程中，我们可以使用CompletableFuture来获取双异步返回值。我们可以使用thenCombine()方法或thenAcceptBoth()方法来组合两个CompletableFuture，并使用回调函数来处理异步操作的结果。这样可以保证主线程不阻塞，程序可以继续执行后续的操作。
