奇淫巧技，CompletableFuture 异步多线程是真的优雅

「runAsync方法」

//使用默认内置线程池ForkJoinPool.commonPool()，根据runnable构建执行任务
public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable) 
//自定义线程，根据runnable构建执行任务
public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable,  Executor executor)
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2、结果获取的4种方式

对于结果的获取CompltableFuture类提供了四种方式

//方式一
public T get()
//方式二
public T get(long timeout, TimeUnit unit)
//方式三
public T getNow(T valueIfAbsent)
//方式四
public T join()
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说明：

• 「get()和get(long timeout, TimeUnit unit)」 => 在Future中就已经提供了，后者提供超时处理，如果在指定时间内未获取结果将抛出超时异常
• 「getNow」 => 立即获取结果不阻塞，结果计算已完成将返回结果或计算过程中的异常，如果未计算完成将返回设定的valueIfAbsent值
• 「join」 => 方法里不会抛出异常

示例：

  @Test
    public void testCompletableGet() throws InterruptedException, ExecutionException {

        CompletableFuture cp1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "商品A";
        });

        // getNow方法测试 
        System.out.println(cp1.getNow("商品B"));

        //join方法测试 
        CompletableFuture cp2 = CompletableFuture.supplyAsync((() -> 1 / 0));
        System.out.println(cp2.join());
       System.out.println("-----------------------------------------------------");
        //get方法测试
        CompletableFuture cp3 = CompletableFuture.supplyAsync((() -> 1 / 0));
        System.out.println(cp3.get());
    }
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「运行结果」：

• 第一个执行结果为 「商品B」，因为要先睡上1秒结果不能立即获取
• join方法获取结果方法里不会抛异常，但是执行结果会抛异常，抛出的异常为CompletionException
• get方法获取结果方法里将抛出异常，执行结果抛出的异常为ExecutionException

异步回调方法

1、thenRun/thenRunAsync

通俗点讲就是，「做完第一个任务后，再做第二个任务,第二个任务也没有返回值」。

示例

 @Test
    public void testCompletableThenRunAsync() throws InterruptedException, ExecutionException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        
        CompletableFuture cp1 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            try {
                //执行任务A
                Thread.sleep(600);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        });

        CompletableFuture cp2 =  cp1.thenRun(() -> {
            try {
                //执行任务B
                Thread.sleep(400);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        // get方法测试
        System.out.println(cp2.get());

        //模拟主程序耗时时间
        Thread.sleep(600);
        System.out.println("总共用时" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");
    }
    
    //运行结果  
    /**
     *  null
     *  总共用时1610ms
     */
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「thenRun 和thenRunAsync有什么区别呢？」

如果你执行第一个任务的时候，传入了一个自定义线程池：

• 调用thenRun方法执行第二个任务时，则第二个任务和第一个任务是共用同一个线程池。
• 调用thenRunAsync执行第二个任务时，则第一个任务使用的是你自己传入的线程池，第二个任务使用的是ForkJoin线程池。

说明: 后面介绍的thenAccept和thenAcceptAsync，thenApply和thenApplyAsync等，它们之间的区别也是这个。

2、thenAccept/thenAcceptAsync

第一个任务执行完成后，执行第二个回调方法任务，会将该任务的执行结果，作为入参，传递到回调方法中，但是回调方法是没有返回值的。

示例

 @Test
    public void testCompletableThenAccept() throws ExecutionException, InterruptedException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        CompletableFuture cp1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "dev";

        });
        CompletableFuture cp2 =  cp1.thenAccept((a) -> {
            System.out.println("上一个任务的返回结果为: " + a);
        });
     
        cp2.get();
    }
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3、 thenApply/thenApplyAsync

表示第一个任务执行完成后，执行第二个回调方法任务，会将该任务的执行结果，作为入参，传递到回调方法中，并且回调方法是有返回值的。

示例

  @Test
    public void testCompletableThenApply() throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture cp1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "dev";

        }).thenApply((a) -> {
            if(Objects.equals(a,"dev")){
                return "dev";
            }
            return "prod";
        });

        System.out.println("当前环境为:" + cp1.get());

        //输出: 当前环境为:dev
    }
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异常回调

当CompletableFuture的任务不论是正常完成还是出现异常它都会调用**「whenComplete」**这回调函数。

• 「正常完成」：whenComplete返回结果和上级任务一致，异常为null；
• 「出现异常」：whenComplete返回结果为null，异常为上级任务的异常；

即调用get()时，正常完成时就获取到结果，出现异常时就会抛出异常，需要你处理该异常。

下面来看看示例

1、只用whenComplete

  @Test
    public void testCompletableWhenComplete() throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {

            if (Math.random() < 0.5) {
                throw new RuntimeException("出错了");
            }
            System.out.println("正常结束");
            return 0.11;

        }).whenComplete((aDouble, throwable) -> {
            if (aDouble == null) {
                System.out.println("whenComplete aDouble is null");
            } else {
                System.out.println("whenComplete aDouble is " + aDouble);
            }
            if (throwable == null) {
                System.out.println("whenComplete throwable is null");
            } else {
                System.out.println("whenComplete throwable is " + throwable.getMessage());
            }
        });
        System.out.println("最终返回的结果 = " + future.get());
    }
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正常完成，没有异常时：

正常结束
whenComplete aDouble is 0.11
whenComplete throwable is null
最终返回的结果 = 0.11
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出现异常时：get()会抛出异常

whenComplete aDouble is null
whenComplete throwable is java.lang.RuntimeException: 出错了

java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.RuntimeException: 出错了
 at java.util.concurrent.CompletableFuture.reportGet(CompletableFuture.java:357)
 at java.util.concurrent.CompletableFuture.get(CompletableFuture.java:1895)
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2、whenComplete + exceptionally示例

@Test
    public void testWhenCompleteExceptionally() throws ExecutionException, InterruptedException {
        CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            if (Math.random() < 0.5) {
                throw new RuntimeException("出错了");
            }
            System.out.println("正常结束");
            return 0.11;

        }).whenComplete((aDouble, throwable) -> {
            if (aDouble == null) {
                System.out.println("whenComplete aDouble is null");
            } else {
                System.out.println("whenComplete aDouble is " + aDouble);
            }
            if (throwable == null) {
                System.out.println("whenComplete throwable is null");
            } else {
                System.out.println("whenComplete throwable is " + throwable.getMessage());
            }
        }).exceptionally((throwable) -> {
            System.out.println("exceptionally中异常：" + throwable.getMessage());
            return 0.0;
        });

        System.out.println("最终返回的结果 = " + future.get());
    }
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当出现异常时，exceptionally中会捕获该异常，给出默认返回值0.0。

whenComplete aDouble is null
whenComplete throwable is java.lang.RuntimeException: 出错了
exceptionally中异常：java.lang.RuntimeException: 出错了
最终返回的结果 = 0.0
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多任务组合回调

1、AND组合关系

thenCombine / thenAcceptBoth / runAfterBoth都表示：「当任务一和任务二都完成再执行任务三」。

区别在于：

• 「runAfterBoth」 不会把执行结果当做方法入参，且没有返回值
• 「thenAcceptBoth」: 会将两个任务的执行结果作为方法入参，传递到指定方法中，且无返回值
• 「thenCombine」：会将两个任务的执行结果作为方法入参，传递到指定方法中，且有返回值

示例

@Test
    public void testCompletableThenCombine() throws ExecutionException, InterruptedException {
        //创建线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //开启异步任务1
        CompletableFuture task = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("异步任务1，当前线程是：" + Thread.currentThread().getId());
            int result = 1 + 1;
            System.out.println("异步任务1结束");
            return result;
        }, executorService);

        //开启异步任务2
        CompletableFuture task2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("异步任务2，当前线程是：" + Thread.currentThread().getId());
            int result = 1 + 1;
            System.out.println("异步任务2结束");
            return result;
        }, executorService);

        //任务组合
        CompletableFuture task3 = task.thenCombineAsync(task2, (f1, f2) -> {
            System.out.println("执行任务3，当前线程是：" + Thread.currentThread().getId());
            System.out.println("任务1返回值：" + f1);
            System.out.println("任务2返回值：" + f2);
            return f1 + f2;
        }, executorService);

        Integer res = task3.get();
        System.out.println("最终结果：" + res);
    }
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「运行结果」

异步任务1，当前线程是：17
异步任务1结束
异步任务2，当前线程是：18
异步任务2结束
执行任务3，当前线程是：19
任务1返回值：2
任务2返回值：2
最终结果：4
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2、OR组合关系

applyToEither / acceptEither / runAfterEither 都表示：「两个任务，只要有一个任务完成，就执行任务三」。

区别在于：

• 「runAfterEither」：不会把执行结果当做方法入参，且没有返回值
• 「acceptEither」: 会将已经执行完成的任务，作为方法入参，传递到指定方法中，且无返回值
• 「applyToEither」：会将已经执行完成的任务，作为方法入参，传递到指定方法中，且有返回值

示例

@Test
    public void testCompletableEitherAsync() {
        //创建线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //开启异步任务1
        CompletableFuture task = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("异步任务1，当前线程是：" + Thread.currentThread().getId());

            int result = 1 + 1;
            System.out.println("异步任务1结束");
            return result;
        }, executorService);

        //开启异步任务2
        CompletableFuture task2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("异步任务2，当前线程是：" + Thread.currentThread().getId());
            int result = 1 + 2;
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("异步任务2结束");
            return result;
        }, executorService);

        //任务组合
        task.acceptEitherAsync(task2, (res) -> {
            System.out.println("执行任务3，当前线程是：" + Thread.currentThread().getId());
            System.out.println("上一个任务的结果为："+res);
        }, executorService);
    }
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运行结果

//通过结果可以看出，异步任务2都没有执行结束，任务3获取的也是1的执行结果
异步任务1，当前线程是：17
异步任务1结束
异步任务2，当前线程是：18
执行任务3，当前线程是：19
上一个任务的结果为：2
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注意

如果把上面的核心线程数改为1也就是

 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
1

运行结果就是下面的了，会发现根本没有执行任务3，显然是任务3直接被丢弃了。

异步任务1，当前线程是：17
异步任务1结束
异步任务2，当前线程是：17
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3、多任务组合

• 「allOf」：等待所有任务完成
• 「anyOf」：只要有一个任务完成

示例

allOf：等待所有任务完成

   @Test
    public void testCompletableAnyOf() throws ExecutionException, InterruptedException {
        //创建线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //开启异步任务1
        CompletableFuture task = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            int result = 1 + 1;
            return result;
        }, executorService);

        //开启异步任务2
        CompletableFuture task2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            int result = 1 + 2;
            return result;
        }, executorService);

        //开启异步任务3
        CompletableFuture task3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            int result = 1 + 3;
            return result;
        }, executorService);

        //任务组合
        CompletableFuture