【JUC】1.CompletableFuture异步编程

1. FutureTask简述

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;
}
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• 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

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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

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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

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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)
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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

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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) 
    
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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);
}

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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);
}
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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

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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
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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
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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
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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
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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

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5.2 BiFunction

R apply(T t, U u)

与普通Function不同，可以传入两个参数

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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

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