Java线程Future和CompletableFuture的应用

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想当年第一次用Future还是在第一份工作中,自己手动实现异步返回值的发短信场景。后来知道了CompletableFuture才明白它的强大,现在工作中也经常使用它。

笔记大纲

  • Callable/Runnable区别
  • Future接口
  • FutureTask类
  • CompletionService接口
  • CompletableFuture的应用

1.Callable和Runnable的区别

  - Callable和Runnable都是对任务的抽象,都是线程执行的逻辑内容抽象。
  - Callable支持返回值,Runnable不支持返回值。
  - Callable支持抛出受检异常,Runnable不支持。
  - Callable结合Future可以实现线程异步任务的复杂功能。

2.Future接口

Future接口就是对异步任务的取消、查询状态、获取结果的抽象定义。他的抽象方法有:

  - boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning):取消任务的执行,参数是控制是否立即中断任务还是等任务执行完毕。
  - boolean isCancelled():判断任务是否已经取消。
  - boolean isDone():判断任务是否已经完成。
  - V get():等待任务执行结束,获取返回值,如果任务被取消,等待过程中会抛出异常。
  - V get(long timeout, TimeUnit unit):超时等待任务结束,如果超时后还未有结果将抛出Timeout异常。

3.FutureTask类

FutureTask实现了RunnableFuture接口,间接实现了Future、Runnable。FutureTask可以当做Runnable来执行任务,也可以当做Callable来通过Future获取任务结果。 FutureTask task = new FutureTask<>(job); // job实例的类要实现Runnable或者Callable。 需要注意的是,FutureTask的任务状态是单向的,一旦任务完成以后,他的状态就不可逆。 FutureTask也有不足的地方:

  - 无法组合多个异步任务。
  - 异常处理机制不够。
  - 无法对多个异步任务进行串行化编排。

4.CompletableFuture

CompletableFuture就是为了多个异步任务编排而诞生的强大JUC包下的工具,CompletableFuture是对Future的扩展和增强。CompletableFuture提交任务的时候可以指定传入线程池,如果不传入,则默认使用JDK自带的ForkJoinPool.commonPool()线程池。它的常用方法:

  - thenApply():将前面任务的执行结果交给后面的Function。
  - thenCombine:任务的合并,返回。
  - runAfterBoth:连个任务都执行完成以后,再进行下一步的任务。
  - anyOf()、allOf():编排多个异步任务,等待单个完成or多个完成。

我在项目中用的最多的可能就是对多个任务的拆分和汇总,总分总的场景来提高接口的响应速度: image.png CompletableFuture提供有2种异步任务的执行方式:runAsync、supplyAsync他们的区别就是后者支持有返回值的场景。 CompletableFuture提供的join和get方法,都是来获取CompletableFuture的结果。不同的是,join方法抛出的是未受检异常,get抛出的是受检异常需要手动处理。