CompletableFuture 源码解析

CompletableFuture 是 Java 8 中新增的一个类，它提供了一种异步编程的方式，可以让我们更加方便地处理异步任务。CompletableFuture 的源码实现主要是基于 Java 的 Future 和 CompletionStage 接口，它提供了一系列的方法来处理异步任务的执行和结果的处理。其中，最常用的方法包括 thenApply、thenAccept、thenRun、thenCompose、thenCombine 等。这些方法可以让我们在异步任务执行完成后，对其结果进行处理，或者将多个异步任务组合起来执行。如果你想深入了解 CompletableFuture 的源码实现，可以参考 Java 8 的官方文档或者相关的开源实现。

相关问题

completablefuture whenComplete 源码

`CompletableFuture<T>` 是 Java 8 引入的一个类，用于异步编程模型。它提供了一种强大的机制来处理复杂的异步操作链，并允许开发者编写非阻塞、回调驱动风格的代码。

### `whenComplete` 方法

`whenComplete` 是 CompletableFuture 提供的一种方法，它接受一个 BiConsumer 类型的函数式接口作为参数。这个函数会在当前阶段完成之后被触发执行，无论结果是正常结束还是抛出异常。该函数会接收两个输入参数：

1. 当前 completable future 的返回值；
2. 如果有异常，则为对应的 Throwable 对象；如果没有发生异常则为 null.

下面是 `whenComplete` 方法的部分源码解析:

public CompletableFuture<Void> whenComplete(BiConsumer<? super T, ? super Throwable> action) {
    return uniWhenCompleteStage(null, action);
}

private <U> CompletableFuture<U> uniWhenCompleteStage(CompletionStage<? extends U> cs,
                                                      BiFunction<?, ?, ?> fn) {
    if (fn == null) throw new NullPointerException();
    
    // 创建一个新的 AsyncRun 结构体表示此阶段的任务.
    CompletableFuture<U> d = new CompletableFuture<>();
    
    // 添加依赖关系并尝试将新任务注册到前面所有节点上，
    // 确保当它们完成后能够继续向下传播直至到达最终消费者处。
    UniWhenComplete<T, U> c;
    withDependents(() -> {
        c = new UniWhenComplete<>(d, this, castNonNull(fn));
        push(c);   // 把UniWhenComplete实例压入队列中等待执行
    });
    
    tryReleaseOtherNull(); 
    
    // 若已有可用的结果，则立即运行给定的动作
    if ((c != null && !unipush(this, c)) || isDone())
        releaseOther(d);

    return d;
}

从上面简化的源代码可以看出，在调用 `whenComplete` 后实际上创建了一个新的 `CompletableFuture` 实例 (`d`) 并关联了旧的 CompletableFutures 和指定的操作(`action`). 这样可以保证只有当原始 Future 完成时才会触发后续动作，并且整个过程是非阻塞式的。

### 使用示例
下面是一个简单的例子展示了如何使用 `whenComplete()` 来处理成功和失败的情况。

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class Example {

    public static void main(String[] args){
        CompletableFuture<String> cf =
            CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
                             .thenApply(s -> s + ", World!")
                             .whenComplete((result, ex) -> {
                                 if(ex == null)
                                     System.out.println("Result was: "+ result );
                                 else{
                                     System.err.println("Exception occurred: " +ex.getMessage());
                                }
                            })
                             .exceptionally(thr-> {System.err.println(thr.toString());return null;});
        
        // 主线程休眠一段时间以便于观察输出信息
        sleepSecond(5);
    }

    private static void sleepSecond(int seconds) {
        try {
            Thread.sleep(seconds * 1000L);
        } catch (InterruptedException e) {}
    }
}

在这个例子中我们构建了一个包含供应者 Supplier 和映射器 Function 的异步流水线，然后附加了 `whenComplete`,不管是否有异常都会打印相关信息出来。