CompletableFuture简介上一篇文章分析了线程池的submit方法及FutureTask，这篇文章再继续聊下

上一篇文章分析了线程池的submit方法及FutureTask，这篇文章再继续聊下jdk8新增的CompletableFuture。

1 为什么要有CompletableFuture

Future.get() 是阻塞调用：调用线程会等待异步任务完成，无法执行其他操作，可能导致资源浪费。
CompletableFuture 提供非阻塞的回调机制：通过注册回调方法，异步任务完成后自动处理结果，避免了阻塞，提高了系统的并发性能和资源利用率。

对于不了解阻塞的读者可以参考下面的例子

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<String> future = executor.submit(() -> {
    // 模拟长时间计算
    Thread.sleep(5000);
    return "结果";
});

try {
    // 这里会阻塞5秒等待结果，主线程只有在这个地方一直等待，直到异步线程返回结果，才可以进行后续的操作
    String result = future.get();
    System.out.println(result);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
}

executor.shutdown();

下面看个CompletableFuture的例子

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 模拟长时间计算
    try {
        Thread.sleep(5000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "结果";
}).thenAccept(result -> {
    // 计算完成后自动执行，不会阻塞主线程
    System.out.println(result);
});

// 主线程可以继续执行其他任务，不会被阻塞
System.out.println("主线程继续执行");

// 为了让异步任务有时间完成，避免程序提前退出
try {
    Thread.sleep(6000);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

在上述 CompletableFuture 示例中，supplyAsync 方法启动一个异步任务，thenAccept 方法注册了一个回调，当任务完成时会自动执行打印结果的操作（或者其他的业务逻辑）。主线程在启动异步任务后立即继续执行，不会因为等待结果而被阻塞。

也就是说CompletableFuture提供给异步线程一个回调方法的句柄，这个回调方法来处理异步线程的结果，而执行这个回调方法的线程正是这个异步线程，而主线程相当于完全不管异步任务的“死活”了，在某些场景可以提高并发量。

与 FutureTask 的对比

除了上面说的优势之外，CompletableFuture还有很多其他的优势如任务编排等，下面通过表格的形式大概对比几个特性

特性	`CompletableFuture`	`FutureTask`
任务编排	支持链式调用、组合多个任务	仅支持单个任务
手动完成任务	支持 `complete()` 和 `completeExceptionally()`	不支持（需通过 `run()` 执行任务）
异常处理	提供链式异常捕获机制	需通过 `get()` 捕获异常
线程池支持	可指定自定义 `Executor`	依赖外部线程提交执行
适用场景	复杂异步逻辑（如微服务调用链）	简单异步任务

2 CompletableFuture的使用

四种创建方式

CompletableFuture 源码中有四个静态方法用来执行异步任务

public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier){..}
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier,Executor executor){..}
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable){..}
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable,Executor executor){..}

一般我们用上面的静态方法来创建 CompletableFuture，这里也解释下他们的区别:

**「supplyAsync」**执行任务，支持返回值。
**「runAsync」**执行任务，没有返回值。

获取结果的4种方式

对于结果的获取 CompltableFuture 类提供了四种方式

//方式一
public T get()

//方式二

public T get(long timeout, TimeUnit unit)

//方式三

public T getNow(T valueIfAbsent)

//方式四

public T join()

说明：

「get()和 get(long timeout, TimeUnit unit)」 => 在 Future 中就已经提供了，后者提供超时处理，如果在指定时间内未获取结果将抛出超时异常
「getNow」 => 立即获取结果不阻塞，结果计算已完成将返回结果或计算过程中的异常，如果未计算完成将返回设定的 valueIfAbsent 值
「join」 => 方法里不会抛出异常

单任务回调

方法	功能
thenRun/thenRunAsync	做完第一个任务后，再做第二个任务,第二个任务也没有返回值
	做完第一个任务后，再做第二个任务,第二个任务也没有返回值
thenAccept/thenAcceptAsync	第一个任务执行完成后，执行第二个回调方法任务，会将该任务的执行结果，作为入参，传递到回调方法中，但是回调方法是没有返回值
thenApply/thenApplyAsync	第一个任务执行完成后，执行第二个回调方法任务，会将该任务的执行结果，作为入参，传递到回调方法中，并且回调方法是有返回值的
thenCompose/thenComposeAsync	功能类似thenApply，但是区别是该方法更像是lamda表达式中的flatmap

thenRun 和 thenRunAsync 的区别是如果你执行第一个任务的时候，传入了一个自定义线程池：

调用 thenRun 方法执行第二个任务时，则第二个任务和第一个任务是共用同一个线程池。
调用 thenRunAsync 执行第二个任务时，则第一个任务使用的是你自己传入的线程池，第二个任务使用的是 ForkJoin 线程池。

其他几个方法的区别同上。

多任务组合回调

当任务一和任务二都完成再执行任务三

方法	含义
runAfterBoth	不会把执行结果当做方法入参，且没有返回值
thenAcceptBoth	会将两个任务的执行结果作为方法入参，传递到指定方法中，且无返回值
thenCombine	会将两个任务的执行结果作为方法入参，传递到指定方法中，且有返回值

两个任务，只要有一个任务完成，就执行任务三

方法	含义
runAfterEither	不会把执行结果当做方法入参，且没有返回值
acceptEither	会将已经执行完成的任务，作为方法入参，传递到指定方法中，且无返回值
applyToEither	会将已经执行完成的任务，作为方法入参，传递到指定方法中，且有返回值

多任务组合

方法	含义
allOf	等待所有任务完成
anyOf	只要有一个任务完成

参考：

javabetter.cn/thread/comp…