【JUC】1.CompletableFuture异步编程

小灰灰 2024-04-03 08:13 89阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. FutureTask简述
 *  2. FutureTask缺点
 *  3. CompletableFuture
 *  4. CompletableFuture的API
 *   *  4.1 CompletableFuture的创建
     *  4.2 获得结果和触发计算
     *  4.3 对计算结果进行处理
     *  4.4 对计算结果进行消费
     *  4.5 对计算速度进行选用
     *  4.6 对计算结果进行合并
     *  4.7 多任务组合
     *  4.8 回调方法
 *  5. 函数式接口总结
 *   *  5.1 BiConsumer
     *  5.2 BiFunction
     *  5.3 BiPredication

## 1. FutureTask简述 ##

![在这里插入图片描述][bef370e07eb447a4b1b0f92b3ef493d7.png_pic_center]

FutureTask同时实现了Runable和Future接口

*  Future是Java5新加的一个接口，它提供了一种异步并行计算的功能

public interface Future<V> {
 
 
 boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
 
 boolean isDone();
 
 V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
 
 V get(long timeout, TimeUnit unit)
 throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
 }

*  通过是实现Runable接口，就可以完成线程的创建

而FutureTask既然实现了这两个接口，那么肯定会有两个接口所对应的功能

*  FutureTask的三个特点：多线程/有返回/异步任务

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## 2. FutureTask缺点 ##

*  get()阻塞，非要等到结果才会离开
 *  isDone()轮询，浪费无谓的CPU资源，也不见得能及时获取到计算结果

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## 3. CompletableFuture ##

正因为有FutureTask的这些缺点，CompletableFuture才会出现

CompletableFuture能够更好地结果这些问题

*  在Java8中,CompletableFuture提供了非常强大的Future的扩展功能,可以帮助我们简化异步编程的复杂性,并且提供了函数式编程的能力,可以通过回调的方式处理计算结果,也提供了转换和组合CompletableFuture的方法
 *  它可能代表一个明确完成的Future,也有可能代表一个完成阶段(CompletionStage),它支持在计算完成以后触发一些函数或执行某些动作
 *  它实现了Future和CompletionStage接口

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## 4. CompletableFuture的API ##

### 4.1 CompletableFuture的创建 ###

CompletableFuture 提供了四个静态方法来创建一个异步操作

//runAsync方法不支持返回值
 public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)
 public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
 //supplyAsync可以支持返回值
 public static CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier)
 public static CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor)

其中带有Executor参数的方法是可以自己指定线程池的

其中runAsync没有返回值

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### 4.2 获得结果和触发计算 ###

*  get：不见不散（会抛出异常），不管计算是否计算完成都会阻塞
 *  get(long timeout, TimeUnit unit)：在规定时间内没有结果，则会跳过
 *  getNow(T valueIfAbsent)：没有计算完成的情况下,给我一个替代结果计算完,返回计算完成后的结果、没算完,返回设定的valuelfAbsent
 *  join() ：和get方法差不多，只是不抛出异常罢了
 *  complete：主动触发计算，是否打算get方法立刻返回括号值

public T get() throws InterruptedException, ExecutionException 
    
    public T get(long timeout, TimeUnit unit)
        
    public T getNow(T valueIfAbsent)
        
    public T join() 
    
    public boolean complete(T value)

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### 4.3 对计算结果进行处理 ###

*  thenApply：计算结果存在依赖关系，两个线程串行化，只要一个线程有异常，就停
 *  handle：有异常也可以往下一步走，可以根据带的异常进行判断

public CompletableFuture thenApply(
 Function<? super T,? extends U> fn) {
 
 return uniApplyStage(null, fn);
 }
 
 public CompletableFuture handle(
 BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn) {
 
 return uniHandleStage(null, fn);
 }

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### 4.4 对计算结果进行消费 ###

*  thenRun：任务A执行完任务B，并且B不需要A的结果
 *  thenAccept：任务A执行完执行B，B需要A的结果，但是任务B无返回值
 *  thenApply：任务A执行完执行B，B需要A的结果，B有返回

public CompletableFuture<Void> thenRun(Runnable action)
 
 public CompletableFuture<Void> thenAccept(Consumer<? super T> action)
 
 public CompletableFuture thenApply(
 Function<? super T,? extends U> fn) {
 
 return uniApplyStage(null, fn);
 }

**带了Async的方法表示的是:会重新在线程池中启动一个线程来执行任务**

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### 4.5 对计算速度进行选用 ###

*  applyToEither：谁快就用谁的结果
 *  applyToEither：两个任务有一个执行完成,获取它的返回值,处理任务并有新的返回值
 *  acceptEither:两个任务有一个执行完成,获取它的返回值,处理任务,没有新的返回值
 *  runAfterEither:两个任务有一个执行完成,不需要获取 future 的结果,处理任务,也没有返回值

public CompletableFuture applyToEither
 public CompletableFuture applyToEitherAsync
 
 public CompletableFuture<Void> acceptEither
 public CompletableFuture<Void> acceptEitherAsync
 
 public CompletableFuture<Void> runAfterEither
 public CompletableFuture<Void> runAfterEitherAsync

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### 4.6 对计算结果进行合并 ###

*  thenCombine：组合两个future，获取两个future的返回结果，并返回当前任务的返回值
 *  thenAcceptBoth：组合两个future，获取两个future的返回结果，然后处理任务，没有返回值
 *  runAfterBoth：组合两个future，不需要获取future的结果，只需要两个future处理完任务后处理该任务

public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombine
 public CompletableFuture<Void> thenAcceptBoth
 public CompletableFuture<Void> runAfterBoth

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### 4.7 多任务组合 ###

*  allOf：等待所有任务完成
 *  anyOf：只要又一个任务完成

public static CompletableFuture<Void> allOf
 public static CompletableFuture<Object> anyOf

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### 4.8 回调方法 ###

*  whenComplete：可以正常处理计算结果（带Async的话意味着这个任务是交给线程池的其他其他线程执行）
 *  exceptionally：处理异常情况
 *  handle：whenComplete和exceptionally的结合版

public CompletableFuture<T> whenComplete
 public CompletableFuture<T> exceptionally
 public CompletableFuture handle

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## 5. 函数式接口总结 ##

### 5.1 BiConsumer ###

> void accept(T t, U u)

和普通消费者不一样，BiConsumer可以传入两个参数

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### 5.2 BiFunction ###

> R apply(T t, U u)

与普通Function不同，可以传入两个参数

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### 5.3 BiPredication ###

> boolean test(T t, U u)

和普通断言接口不一样，BiPredication可以传入两个参数

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> 笔记参考  
> https://blog.csdn.net/TZ845195485/article/details/114692426  
> https://www.yuque.com/liuyanntes/sibb9g/fhqqge

[bef370e07eb447a4b1b0f92b3ef493d7.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/e8b1331c04754051b042b5b82c86e461.png
[2876e2ddae2a4a72a5a9279d7b4ee361.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/2f25417f283649abb3fc8c88ab217405.png