java8 CompletableFuture 详解

野性酷女 2024-03-16 10:36 37阅读 0赞

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什么是CompletableFuture？

CompletableFuture的用法

CompletableFuture的方法

thenApply()

thenAccept()

thenRun()

thenCombine()

thenCompose()

exceptionally()

handle()

CompletableFuture的优势

结论

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### 什么是CompletableFuture？ ###

CompletableFuture是Java 8中引入的新功能，它是一种异步编程的方式，可以让我们更轻松地编写并行代码。CompletableFuture是一种Future的扩展，它可以让我们更方便地处理异步任务的结果。

CompletableFuture提供了一种简单而强大的方式来组合多个异步任务。它可以让我们轻松地将多个异步任务组合成一个异步任务，从而更好地利用多核CPU的性能。

### CompletableFuture的用法 ###

CompletableFuture的用法非常简单。我们可以使用CompletableFuture的静态方法创建一个异步任务，然后使用thenApply()、thenAccept()、thenRun()等方法来处理异步任务的结果。

下面是一个简单的示例，演示了如何使用CompletableFuture来处理异步任务的结果：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "Hello";
    });
    
    future.thenApply(s -> s + " world")
          .thenApply(String::toUpperCase)
          .thenAccept(System.out::println);

在这个示例中，我们创建了一个CompletableFuture对象，它使用supplyAsync()方法来创建一个异步任务。supplyAsync()方法接受一个Supplier接口的实现，该接口返回一个结果。在这个例子中，我们休眠了1秒钟，然后返回“Hello”字符串。

接下来，我们使用thenApply()方法来将“Hello”字符串附加到“world”字符串后面。然后，我们再次使用thenApply()方法将字符串转换为大写，并使用thenAccept()方法将结果打印到控制台。

这个示例演示了CompletableFuture的一些基本用法，但它只是冰山一角。CompletableFuture提供了许多其他方法，可以让我们更轻松地处理异步任务的结果。

### CompletableFuture的方法 ###

CompletableFuture提供了许多方法，可以让我们更轻松地处理异步任务的结果。下面是一些最常用的方法：

#### thenApply() ####

thenApply()方法接受一个Function接口的实现，该接口将异步任务的结果转换为另一个结果。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
    
    CompletableFuture<String> future2 = future.thenApply(s -> s + " world");
    
    System.out.println(future2.get()); // 输出 "Hello world"

在这个示例中，我们首先创建了一个CompletableFuture对象，它使用supplyAsync()方法来创建一个异步任务。然后，我们使用thenApply()方法将“Hello”字符串附加到“world”字符串后面。最后，我们使用get()方法来获取异步任务的结果，并将其打印到控制台上。

#### thenAccept() ####

thenAccept()方法接受一个Consumer接口的实现，该接口将异步任务的结果作为参数。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
    
    future.thenAccept(s -> System.out.println(s + " world"));

在这个示例中，我们创建了一个CompletableFuture对象，它使用supplyAsync()方法来创建一个异步任务。然后，我们使用thenAccept()方法将异步任务的结果打印到控制台上。

#### thenRun() ####

thenRun()方法接受一个Runnable接口的实现，该接口不接受任何参数。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
    
    future.thenRun(() -> System.out.println("Finished"));

在这个示例中，我们创建了一个CompletableFuture对象，它使用supplyAsync()方法来创建一个异步任务。然后，我们使用thenRun()方法在异步任务完成后打印一条消息。

#### thenCombine() ####

thenCombine()方法接受两个CompletableFuture对象和一个BiFunction接口的实现，该接口将两个异步任务的结果组合成一个结果。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
    CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " world");
    
    CompletableFuture<String> future3 = future1.thenCombine(future2, (s1, s2) -> s1 + s2);
    
    System.out.println(future3.get()); // 输出 "Hello world"

在这个示例中，我们创建了两个CompletableFuture对象，它们使用supplyAsync()方法来创建两个异步任务。然后，我们使用thenCombine()方法将这两个异步任务的结果组合成一个结果。在这个例子中，我们将“Hello”字符串和“world”字符串组合成了一个字符串。

#### thenCompose() ####

thenCompose()方法接受一个Function接口的实现，该接口将异步任务的结果转换为另一个CompletableFuture对象。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
    CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " world");
    
    CompletableFuture<String> future3 = future1.thenCompose(s1 -> future2.thenApply(s2 -> s1 + s2));
    
    System.out.println(future3.get()); // 输出 "Hello world"

在这个示例中，我们创建了两个CompletableFuture对象，它们使用supplyAsync()方法来创建两个异步任务。然后，我们使用thenCompose()方法将第一个异步任务的结果转换为另一个CompletableFuture对象。在这个例子中，我们使用thenApply()方法将“world”字符串附加到“Hello”字符串后面，并将其转换为另一个CompletableFuture对象。

#### exceptionally() ####

exceptionally()方法接受一个Function接口的实现，该接口将处理异步任务中的异常。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        throw new RuntimeException("Error");
    });
    
    CompletableFuture<String> future2 = future.exceptionally(ex -> "Handled");
    
    System.out.println(future2.get()); // 输出 "Handled"

在这个示例中，我们创建了一个CompletableFuture对象，它使用supplyAsync()方法来创建一个异步任务。然后，我们在异步任务中抛出了一个异常。接下来，我们使用exceptionally()方法来处理异常，并返回一个默认值。

#### handle() ####

handle()方法接受一个BiFunction接口的实现，该接口将处理异步任务的结果和异常。下面是一个示例：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
    
    CompletableFuture<String> future2 = future.handle((s, ex) -> {
        if (ex != null) {
            return "Handled";
        } else {
            return s + " world";
        }
    });
    
    System.out.println(future2.get()); // 输出 "Hello world"

在这个示例中，我们创建了一个CompletableFuture对象，它使用supplyAsync()方法来创建一个异步任务。然后，我们使用handle()方法来处理异步任务的结果和异常。在这个例子中，我们检查了异步任务是否抛出了异常，并返回一个默认值。

### CompletableFuture的优势 ###

CompletableFuture的优势在于它提供了一种简单而强大的方式来组合多个异步任务。它可以让我们轻松地将多个异步任务组合成一个异步任务，从而更好地利用多核CPU的性能。

CompletableFuture还提供了许多其他方法，可以让我们更轻松地处理异步任务的结果。这些方法包括thenApply()、thenAccept()、thenRun()、thenCombine()、thenCompose()、exceptionally()和handle()等方法。

因此，如果您需要编写异步代码，那么CompletableFuture是一个非常有用的工具。

### 结论 ###

在本文中，我们深入探讨了CompletableFuture的概念、用法和示例，并提供了通俗易懂的解释。我们希望这篇文章能够帮助您更好地理解CompletableFuture，并在实际项目中使用它来编写更好的异步代码。