JDK新特性

Appearance

CompletableFuture异步编程 ​

在JDK8之前，若要进行异步编程，只能通过JDK5中提供的Future和Callable实现。 若要想知道什么时候异步任务执行完成只能去轮询future.isDone()或者future.get()阻塞等待， 而且Future存在局限性，它很难描述多个异步任务之间的依赖关系。

在JDK8中引入了CompletableFuture，它本身实现了Future接口，还结合了ExecutorService 及CompletionStage可以完成一些Future不能做到的事情。

CompletionStage接口 ​

CompletionStage分为有返回值(CompletionStage<T>)与无返回值(CompletionStage<Void>)两种，类似Runnable和Callable。

接口方法中频繁出现了一些动词run、accept、apply、handle、combine、 compose，形容词async、either、both，副词then、when，主要方法名基本由这些词构成。 通过这些方法实现了任务的串行、并行、或聚合、与聚合。

方法参数大量使用函数式接口Supplier、 Consumer、BiConsumer、Function、BiFunction。

词语描述
run执行一个动作
accept对返回值执行一个动作
apply对任务返回值执行一次转换
handle对任务返回值或异常进行转换，使当前任务结果为转换后的值
combine将两个任务的返回值进行结合，使当前任务返回值为结合后的值
compose将当前任务返回值组合成一个新任务返回
async异步执行，一般带有async方法会有一个重载方法，多一个自定义线程池参数，默认使用ForkJoin common线程池
either多个任务，任意一个任务完成时继续执行
both两个任务完成时继续执行
then当前任务完成后继续执行其他任务
when当任务完成时，对返回值或异常执行一个动作

CompletableFuture API ​

  1. 创建CompletableFuture的方式

    方法描述
    constructor使用构造方法直接new
    staticrunAsync无返回值任务
    staticsupplyAsync有返回值任务
    staticallOf无返回值任务，当所有任务完成时返回
    staticanyOf有返回值任务，当惹你任务完成时返回
    staticcompletedFuture有返回值任务，以给定值为任务返回值

  2. 除CompletionStage和Future之外的方法

    方法描述
    complete若任务未完成，以给定值完成任务
    completeExceptionally若任务未完成，以给定异常完成任务
    getNow若任务未完成以给定值立即返回，否则返回任务值
    join类似Future的get方法，但是若有异常抛出，建议获取阻塞值使用这个方法
    obtrudeValue强制以给定值完成任务
    obtrudeException强制以给定异常完成任务
    getNumberOfDependents返回当前任务待完成任务的数量，设计用于系统监控

CompletableFuture示例 ​

异步执行无返回值 ​

java
public void run() {
    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() ->
            System.out.printf("%s says, hello world \n", Thread.currentThread().getName())
        )
        .thenRunAsync(() -> System.out.printf("%s says, hello world again\n", Thread.currentThread().getName()));

    future.join();
}

异步执行有返回值 ​

java
public void supply() {
    CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
        .thenApplyAsync(s -> {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException ignore) {
            }
            System.out.printf("%s says, %s\n", Thread.currentThread().getName(), s);
            return s + " World";
        })
        .thenApplyAsync(s -> {
            System.out.printf("%s says, %s\n", Thread.currentThread().getName(), s);
            return s + "!";
        })
        .whenComplete((s, e) -> {
            if (Objects.nonNull(e)) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }

            System.out.printf("%s says, %s\n", Thread.currentThread().getName(), s);
        });

    System.out.println(future.join());
}

多个任务异步执行 ​

java
public void allOf() {
    // 异步执行所有任务
    CompletableFuture.allOf(
            CompletableFuture.runAsync(() ->
                System.out.printf("%s says, hello world \n", Thread.currentThread().getName())
            ),
            CompletableFuture.runAsync(() ->
                System.out.printf("%s says, hello world again\n", Thread.currentThread().getName())
            ),
            CompletableFuture.runAsync(() -> {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                } catch (InterruptedException ignore) {
                }
                System.out.printf("%s says, hello world \n", Thread.currentThread().getName());
            })
        )
        // 当所有任务完成时
        .join();
}

多个任务组合异步执行 ​

java
public void combine() {
    // 异步执行带返回值的任务
    Integer join = CompletableFuture.completedFuture(1)
        .thenCombineAsync(CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException ignore) {
            }
            System.out.printf("calc 2 is thread %s\n", Thread.currentThread().getName());
            return 2;
        }), Integer::sum)
        .thenCombineAsync(CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException ignore) {
            }
            System.out.printf("calc 3 is thread %s\n", Thread.currentThread().getName());
            return 3;
        }), Integer::sum)
        .join();
    System.out.println(join);
}