【JUC】1.CompletableFuture异步编程

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1. FutureTask简述

在这里插入图片描述

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

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

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

在这里插入图片描述


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 <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> 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


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) 
    

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

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


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 <U> CompletableFuture<U> 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


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 <U> CompletableFuture<U> applyToEither
public <U> CompletableFuture<U> applyToEitherAsync

public CompletableFuture<Void> acceptEither
public CompletableFuture<Void> acceptEitherAsync

public CompletableFuture<Void> runAfterEither
public CompletableFuture<Void> runAfterEitherAsync

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 <U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBoth
public CompletableFuture<Void> runAfterBoth

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

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 <U> CompletableFuture<U> handle

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


5.2 BiFunction

R apply(T t, U u)

与普通Function不同,可以传入两个参数


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


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

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