谁说Java不能做异步编排？细说CompletableFuture的那些花式玩法！
2023-07-08 11:16:56
CompletableFuture：开启异步编程新纪元
在现代软件开发中，处理异步任务已成为常态，从网络请求到文件操作，再到数据库交互。传统上，回调函数曾是处理这些异步任务的标准方法，但其复杂性和维护性却为人诟病。为了解决这些问题，Java 8 引入了 CompletableFuture ，一种强大的类，可以简化异步编程，提升代码简洁性和易维护性。
基本功：全面剖析 CompletableFuture
创建 CompletableFuture 对象
创建 CompletableFuture 对象有两种方式：
- CompletableFuture.supplyAsync()： 创建异步任务，返回表示其结果的 CompletableFuture 对象。
- CompletableFuture.completedFuture()： 创建已完成的 CompletableFuture 对象，并返回该对象。
组合 CompletableFuture 对象
CompletableFuture 提供了组合多个 CompletableFuture 对象的方法，实现更复杂的异步编排：
- thenCompose()： 将两个 CompletableFuture 对象连接起来，第一个完成后执行第二个。
- thenAcceptBoth()： 当两个 CompletableFuture 对象都完成后，执行指定操作。
- thenCombine()： 当两个 CompletableFuture 对象都完成后，将结果合并为新结果。
处理 CompletableFuture 对象的结果
CompletableFuture 提供了多种处理异步计算结果的方法：
- get()： 阻塞当前线程，直至异步计算完成，然后返回结果。
- join()： 与 get() 类似，但不会阻塞线程，而是轮询计算状态，直至完成。
- thenAccept()： 当异步计算完成时，执行指定操作。
- thenApply()： 当异步计算完成时，执行指定函数，将结果作为下一个 CompletableFuture 的结果。
进阶修炼：解锁花式异步编排
掌握 CompletableFuture 的基本功后，让我们探索其进阶技巧，实现更复杂的花式异步编排：
异步流水线
CompletableFuture 可用于实现异步流水线，其中多个异步任务依次执行，每个任务的结果成为下一个任务的输入。
异步并行计算
CompletableFuture 可用于异步并行计算，其中多个异步任务同时执行，然后聚合所有结果。
异步超时处理
CompletableFuture 提供 timeout() 方法，可为异步任务设置超时。超时后，将抛出 TimeoutException 异常。
最佳实践：打造高性能异步应用
为了打造高性能的异步应用，遵循以下最佳实践至关重要：
- 合理使用 CompletableFuture 对象： 只在需要异步编程时使用 CompletableFuture，避免滥用。
- 避免创建过多的 CompletableFuture 对象： 过多对象会消耗内存，导致性能问题。
- 正确处理 CompletableFuture 对象的结果： 异步任务完成后及时处理结果，防止内存泄漏。
尾声：开启并发新纪元
CompletableFuture 是一把利器，可极大地简化异步编程，让代码更简洁、易维护。掌握 CompletableFuture 的使用技巧，就能轻松构建高性能异步应用，开启并发编程的新纪元。
常见问题解答
-
CompletableFuture 和 Future 有什么区别？
CompletableFuture 继承自 Future，但提供了更丰富的功能，如组合和处理结果。 -
CompletableFuture 可以用于同步任务吗？
CompletableFuture 也可以用于同步任务，但其优势在于异步编程。 -
CompletableFuture 的性能如何？
CompletableFuture 性能优异，其异步特性避免了线程阻塞，从而提高了并发性。 -
CompletableFuture 适用于哪些场景？
CompletableFuture 适用于任何需要异步处理的任务，如网络请求、文件读写、数据库操作等。 -
如何使用 CompletableFuture 实现异步超时？
使用 timeout() 方法为异步任务设置超时时间，超时后抛出 TimeoutException 异常。
代码示例：实现异步流水线
CompletableFuture<String> firstTask = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "First task completed");
CompletableFuture<String> secondTask = firstTask.thenCompose(result -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Second task completed: " + result));
secondTask.thenAccept(result -> System.out.println(result));
在这个示例中，firstTask 异步完成第一个任务，其结果作为第二个异步任务 secondTask 的输入。当 secondTask 完成时，其结果将打印到控制台上。
