CompletableFuture 類(lèi)

Java 8 中的 CompletableFuture 類(lèi)是一種用于異步編程的新機(jī)制。它提供了一種簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的方式來(lái)執(zhí)行異步任務(wù)，并在任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。

CompletableFuture 類(lèi)可以理解為一種 Promise 模式的實(shí)現(xiàn)。Promise 模式是一種編程模式，用于異步編程。它允許我們?cè)诋惒饺蝿?wù)完成之前繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)，然后在異步任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。

CompletableFuture 類(lèi)提供了一組方法，用于創(chuàng)建和組合異步任務(wù)。這些方法包括 thenApply、thenAccept、thenRun、thenCombine、thenCompose 等等。

在 Spring Boot 中，我們可以使用 CompletableFuture 類(lèi)來(lái)執(zhí)行異步任務(wù)。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "Hello, world!";
});
future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，它表示一個(gè)異步任務(wù)。異步任務(wù)使用 supplyAsync 方法創(chuàng)建，該方法接受一個(gè) Supplier 接口作為參數(shù)。在這個(gè)例子中，我們使用 lambda 表達(dá)式實(shí)現(xiàn)了 Supplier 接口，返回一個(gè)字符串 “Hello, world!”。

然后，我們使用 thenAccept 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，當(dāng)異步任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行該回調(diào)函數(shù)。在這個(gè)例子中，我們簡(jiǎn)單地將結(jié)果打印到控制臺(tái)上。

如何使用 CompletableFuture 類(lèi)

要使用 CompletableFuture 類(lèi)，請(qǐng)按照以下步驟操作：

第 1 步：創(chuàng)建異步任務(wù)

使用 CompletableFuture.supplyAsync 方法創(chuàng)建異步任務(wù)。supplyAsync 方法接受一個(gè) Supplier 接口作為參數(shù)。在 Supplier 接口的實(shí)現(xiàn)中，實(shí)現(xiàn)異步任務(wù)的邏輯。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // Execute asynchronous task
    return "Hello, world!";
});

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，表示一個(gè)異步任務(wù)。異步任務(wù)使用 supplyAsync 方法創(chuàng)建，該方法接受一個(gè) Supplier 接口作為參數(shù)。在 Supplier 接口的實(shí)現(xiàn)中，實(shí)現(xiàn)異步任務(wù)的邏輯。

第 2 步：注冊(cè)回調(diào)函數(shù)

使用 thenAccept 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，當(dāng)異步任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行該回調(diào)函數(shù)。

future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

在上面的代碼中，我們使用 thenAccept 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，當(dāng)異步任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行該回調(diào)函數(shù)。在這個(gè)例子中，我們簡(jiǎn)單地將結(jié)果打印到控制臺(tái)上。

第 3 步：等待異步任務(wù)完成

如果需要等待異步任務(wù)完成，可以使用 get 方法阻塞當(dāng)前線程，直到異步任務(wù)完成。

String result = future.get();

在上面的代碼中，我們使用 get 方法獲取異步任務(wù)的結(jié)果。如果異步任務(wù)尚未完成，get 方法將阻塞當(dāng)前線程，直到異步任務(wù)完成。

CompletableFuture 類(lèi)的高級(jí)用法

CompletableFuture 類(lèi)還提供了許多高級(jí)用法，可以用于組合和轉(zhuǎn)換異步任務(wù)。以下是一些常用的方法：

thenApply

使用 thenApply 方法將一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象轉(zhuǎn)換為另一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象。

thenApply 方法接受一個(gè) Function 接口作為參數(shù)，該接口將接受上一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果作為輸入，并返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenApply(result -> result + " world");

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，表示一個(gè)異步任務(wù)。我們使用 thenApply 方法將其轉(zhuǎn)換為另一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象。在 thenApply 方法的實(shí)現(xiàn)中，我們將原始 CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果連接到字符串 " world" 上，然后返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象。

thenAccept

使用 thenAccept 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在異步任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行該回調(diào)函數(shù)。與上面的例子類(lèi)似，但是不返回結(jié)果。

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenAccept(result -> System.out.println(result));

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，表示一個(gè)異步任務(wù)。我們使用 thenAccept 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在異步任務(wù)完成時(shí)打印結(jié)果到控制臺(tái)上。

thenRun

使用 thenRun 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在異步任務(wù)完成時(shí)執(zhí)行該回調(diào)函數(shù)。與上面的例子類(lèi)似，但是不接受任何參數(shù)。

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenRun(() -> System.out.println("Task completed"));

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，表示一個(gè)異步任務(wù)。我們使用 thenRun 方法注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在異步任務(wù)完成時(shí)打印消息到控制臺(tái)上。

thenCombine

使用 thenCombine 方法組合兩個(gè) CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果，返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象。

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " world");
CompletableFuture<String> combinedFuture = future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> result1 + result2);

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了兩個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，分別表示兩個(gè)異步任務(wù)。然后，我們使用 thenCombine 方法將這兩個(gè) CompletableFuture 對(duì)象組合起來(lái)，返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象。在 thenCombine 方法的實(shí)現(xiàn)中，我們將兩個(gè) CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果連接起來(lái)，然后返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象。

thenCompose

使用 thenCompose 方法將一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象轉(zhuǎn)換為另一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象。與 thenApply 方法類(lèi)似，但是 thenCompose 方法接受一個(gè) Function 接口作為參數(shù)，該接口將返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象。

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture<String> future2 = future1.thenCompose(result -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> result + " world"));

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，表示一個(gè)異步任務(wù)。然后，我們使用 thenCompose 方法將其轉(zhuǎn)換為另一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象。在 thenCompose 方法的實(shí)現(xiàn)中，我們使用原始 CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果創(chuàng)建一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象，并將其返回。

異常處理

在異步編程中，異常處理是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。CompletableFuture 類(lèi)提供了一種簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的方式來(lái)處理異常。

異常處理方法

在 CompletableFuture 類(lèi)中，我們可以使用 exceptionally 方法來(lái)處理異步任務(wù)的異常。exceptionally 方法接受一個(gè) Function 接口作為參數(shù)，該接口將接受一個(gè) Throwable 對(duì)象作為輸入，并返回一個(gè)新的 CompletableFuture 對(duì)象的結(jié)果。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    throw new RuntimeException("Exception occurred");
}).exceptionally(ex -> "Handled exception: " + ex.getMessage());

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) CompletableFuture 對(duì)象，表示一個(gè)異步任務(wù)。我們使用 supplyAsync 方法創(chuàng)建異步任務(wù)，該任務(wù)總是會(huì)拋出 RuntimeException 異常。然后，我們使用 exceptionally 方法處理異常，并返回一個(gè)包含錯(cuò)誤消息的 CompletableFuture 對(duì)象。

多個(gè) CompletableFuture 異常處理

如果在多個(gè) CompletableFuture 中發(fā)生異常，我們可以使用 handle 方法處理異常。handle 方法接受一個(gè) BiFunction 接口作為參數(shù)，該接口將接受兩個(gè)參數(shù)：異步任務(wù)的結(jié)果（如果成功完成）或異常（如果發(fā)生異常），以及一個(gè) Throwable 對(duì)象（如果發(fā)生異常）。

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.sup

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