Future与CompletableFuture

时间: 2024-01-06 13:25:20 浏览: 68

CompletedFuture

### CompletedFuture 在 Java 8 中的应用 #### 一、前言与 Lambda 表达式的引入在探讨 `CompletedFuture` 的使用之前，我们先来简要回顾一下 Java 8 中引入的一些重要的概念——Lambda 表达式。这些表达式不仅简化了代码编写，而且为诸如 `CompletedFuture` 这样的高级并发特性提供了支持。 - **Lambda 表达式**：Java 8 引入的一种匿名函数，可以在运行时传递。它们可以被用作参数或者作为返回值，极大地提升了 Java 的灵活性。 - **常用 Lambda 函数接口**： - **`Function<I, O>`**：接受一种类型的输入，并返回另一种类型的输出。 - **`Supplier<O>`**：不接受任何输入，只返回结果。 - **`Consumer<I>`**：接受输入但不返回任何结果。 - **`Predicate<I, boolean>`**：接受输入并返回一个布尔值。除了这些标准接口外，还可以自定义 Lambda 表达式，如例子中的 **`SuperFunction<I1, I2, O>`**。这种自定义方式增强了 Lambda 表达式的适用性和灵活性。 #### 二、`CompletedFuture` 详解 `CompletedFuture` 是 Java 8 中 `CompletableFuture` 类的一个子类，主要用于表示已经完成的异步计算。下面我们将详细介绍 `CompletedFuture` 的特点及其与 Guava 库中 Future 实现的区别。 ##### Guava VS Java 8 - **Guava Future**：Guava 是 Google 提供的一套强大的 Java 工具包，其中包含了 Future 接口的实现。Guava 的 Future 主要用于简单的异步编程场景，提供了一些基础的异步操作能力。 - **Java 8 CompletableFuture**：Java 8 中引入了 `CompletableFuture` 类，它继承自 `Future` 接口，提供了更多的高级功能，比如组合多个任务的能力、异常处理以及更加丰富的回调机制等。接下来，我们将通过具体的使用案例来了解 `CompletedFuture` 的基本使用。 ##### 基本使用创建一个 `CompletedFuture` 非常简单，只需要调用 `new CompletableFuture<>()` 即可创建一个新的实例： ```java CompletableFuture<Integer> f = new CompletableFuture<>(); ``` 完成计算可以通过调用 `complete()` 或 `completeExceptionally()` 方法： ```java f.complete(100); // 正常完成 f.completeExceptionally(new Exception()); // 异常完成 ``` ##### 获取计算结果 - **阻塞获取**：`get()` 方法会阻塞当前线程直到计算完成。如果计算过程中发生异常，则会抛出 `ExecutionException`。 ```java Integer result = f.get(); // 阻塞等待 ``` - **轮询**：通过 `isDone()` 方法检查是否完成，配合 `get()` 方法使用，适用于轮询场景。 ```java while (!f.isDone()) { // 继续其他工作... } Integer result = f.get(); ``` - **回调**：`whenComplete()` 和 `exceptionally()` 方法可以注册回调函数，在计算完成或出现异常时自动执行。 ```java f.whenComplete((value, ex) -> { // 处理计算结果 }); f.exceptionally(ex -> { // 处理异常 return null; }); ``` ##### 转换计算结果 - **`thenApply()`**：接受一个函数作为参数，该函数会在计算完成之后执行，并对结果进行转换。 - **`thenCompose()`**：类似于 `thenApply()`，但返回一个新的 `CompletableFuture`。 ```java CompletableFuture<String> resultFuture = f.thenApply(value -> value.toString()); ``` ##### 纯消费 - **`thenAccept()`**：接受一个 Consumer 类型的参数，仅用于消费计算结果，不产生新的 `CompletableFuture`。 - **`thenAcceptBoth()`** 和 **`runAfterBoth()`**：当两个 `CompletableFuture` 都完成时，执行某个操作。 - **`thenCombine()`**：当两个 `CompletableFuture` 都完成时，将两个结果合并，并返回一个新的 `CompletableFuture`。 ```java CompletableFuture<Integer> future2 = new CompletableFuture<>(); f.thenAccept(value -> System.out.println("Value: " + value)); f.thenCombine(future2, (v1, v2) -> v1 + v2).thenAccept(System.out::println); ``` ##### Either 和 All/Any Of - **`acceptEither()`**：当两个 `CompletableFuture` 中任意一个完成时，执行给定的操作。 - **`applyToEither()`**：类似于 `acceptEither()`，但返回一个新的 `CompletableFuture`。 - **`allOf()`** 和 **`anyOf()`**：分别等待所有或任意一个 `CompletableFuture` 完成。 ```java CompletableFuture<Void> allDone = CompletableFuture.allOf(f, future2).thenRun(() -> System.out.println("All done")); CompletableFuture<?> anyDone = CompletableFuture.anyOf(f, future2).thenApply(v -> v); ``` #### 总结通过本文的介绍，我们可以看到 `CompletedFuture` 在 Java 8 中的应用非常广泛，它不仅简化了异步编程模型，还提供了丰富的功能来处理复杂的异步计算场景。利用 `CompletedFuture` 及其父类 `CompletableFuture` 提供的各种方法，开发者可以轻松地构建出高效、灵活且易于维护的异步应用程序。

Future和CompletableFuture都是Java中用于处理异步任务的工具。它们都是用于异步执行计算任务，然后在未来的某个时刻获取任务的结果。 Future是Java 5中引入的一个接口，它代表一个异步计算的结果。使用Future可以提交一个任务给线程池执行，并通过get()方法来获取任务的结果。当调用get()方法时，如果任务还没有执行完成，那么当前线程将会被阻塞直到任务完成。在调用get()方法时还可以传入一个超时时间，如果超过了指定的时间任务还没有完成，那么将会抛出TimeoutException异常。 CompletableFuture是Java 8中引入的一个类，它实现了Future接口并且提供了更加强大和灵活的功能。使用CompletableFuture可以更加简化异步编程的过程，并且能够更加方便地处理异步任务的结果。 CompletableFuture提供了一系列的方法来处理异步任务的结果。可以通过thenApply()、thenAccept()、thenRun()等方法来对任务的结果进行处理，还可以通过thenCompose()、thenCombine()、thenAcceptBoth()等方法来连接多个异步任务。另外，CompletableFuture还提供了一系列的方法来实现异常处理、超时处理、任务组合、任务并行等功能。总的来说，CompletableFuture相对于Future更加灵活和强大，使用起来更加简单方便，特别适合在Java 8及以上版本中进行异步编程。

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