java completablefuture的join方法

时间: 2023-04-01 22:02:40 浏览: 123

Java组合式异步编程CompletableFuture.pdf

### Java组合式异步编程——CompletableFuture详解 #### 一、引言随着现代软件系统的复杂性和并发性需求日益增加，传统的同步编程模型已经难以满足高效处理大量并发请求的需求。为了应对这一挑战，Java 8引入了`CompletableFuture`，这是一种功能强大的异步编程工具，旨在简化并发编程中的复杂性，提高程序的响应能力和吞吐量。 #### 二、基础知识 `CompletableFuture`是Java 8中新增的功能之一，它继承自`Future`并实现了`CompletionStage`接口。这使得它可以灵活地处理异步操作和任务间的依赖关系。 ##### 2.1 Future与CompletionStage - **Future**：表示一个异步计算的结果。 - **CompletionStage**：代表一个异步计算的阶段，可以与其他阶段组合形成复杂的异步流程。 ##### 2.2 基本用法 `CompletableFuture`提供了多种静态方法用于创建和操作实例。例如，`supplyAsync`方法可以异步执行一个任务并返回一个`CompletableFuture`对象。此方法接受一个`Supplier`泛型接口和一个`Executor`作为参数，如果没有指定`Executor`，则默认使用`ForkJoinPool.commonPool()`或者`ThreadPerTaskExecutor`，具体取决于系统环境和配置。 ```java CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { // 执行耗时操作 return "Hello CompletableFuture!"; }); ``` ##### 2.3 异步任务执行 - **supplyAsync**：接受一个`Supplier<T>`类型的lambda表达式和一个可选的`Executor`，返回一个`CompletableFuture<T>`。 - **runAsync**：类似于`supplyAsync`，但是没有返回值。 #### 三、任务组合与依赖管理 `CompletableFuture`的强大之处在于它可以轻松地组合多个异步任务，形成复杂的异步工作流。主要的方法包括： - **thenApply**：将一个函数应用于上一个阶段的结果。 - **thenCompose**：将当前CompletableFuture的结果作为输入传递给下一个CompletableFuture。 - **thenAccept**：接收结果但不返回值，通常用于副作用操作。 - **allOf**：等待所有CompletableFuture完成。 - **anyOf**：等待任意一个CompletableFuture完成。 ##### 3.1 示例：使用`CompletableFuture`创建依赖关系假设我们需要执行一组任务，其中某些任务之间存在依赖关系。下面的示例展示了如何使用`CompletableFuture`来构建这种依赖关系。 ```java CompletableFuture<Integer> taskA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { delayRandom(1000, 3000); return 1; }, executor); CompletableFuture<Integer> taskB = taskA.thenApplyAsync((result) -> { delayRandom(1000, 3000); return result * 2; }, executor); CompletableFuture<Integer> taskC = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { delayRandom(1000, 3000); return 3; }, executor); CompletableFuture<Integer> taskD = CompletableFuture.allOf(taskB, taskC).thenApplyAsync((result) -> { delayRandom(1000, 3000); return taskB.join() + taskC.join(); }, executor); System.out.println("Final result: " + taskD.join()); ``` 在此示例中： - 任务A独立执行。 - 任务B依赖于任务A的结果。 - 任务C独立执行。 - 任务D依赖于任务B和任务C的结果。 #### 四、异常处理 `CompletableFuture`提供了强大的异常处理能力，可以捕获并处理执行过程中的任何异常。 ##### 4.1 异常传播与处理 - **exceptionally**：处理当前CompletableFuture执行失败的情况。 - **handle**：无论CompletableFuture成功还是失败，都会执行。 - **whenComplete**：无论CompletableFuture成功还是失败，都会执行，通常用于日志记录或资源清理。 ```java CompletableFuture<Integer> task = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { if (true) throw new RuntimeException("Oops!"); return 1; }, executor) .exceptionally(e -> { System.out.println("Caught exception: " + e.getMessage()); return 0; }) .thenApply(result -> result * 2) .whenComplete((result, ex) -> { System.out.println("Result: " + result + ", Exception: " + ex); }); ``` #### 五、总结 `CompletableFuture`为Java开发人员提供了一个强大的工具集，用于构建复杂且高度响应性的并发应用程序。通过利用其强大的功能，如任务组合、依赖管理和异常处理，开发者可以更容易地构建出高效、健壮的异步系统。

Java CompletableFuture 的 join 方法是用来等待异步任务完成并返回结果的方法。它会阻塞当前线程，直到异步任务完成并返回结果。如果异步任务抛出异常，则 join 方法会将异常重新抛出。

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