使用CompletableFuture怎么实现并发编程

今天就跟大家聊聊有关使用CompletableFuture怎么实现并发编程，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。

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实例化 首先，不管我们要做什么，我们第一步是需要构造出 CompletableFuture 实例。

最简单的，我们可以通过构造函数来进行实例化：

CompletableFuture cf = new CompletableFuture(); 这个实例此时还没有什么用，因为它没有实际的任务，我们选择结束这个任务：

// 可以选择在当前线程结束，也可以在其他线程结束 cf.complete("coding..."); 因为 CompletableFuture 是一个 Future，我们用 String result = cf.get() 就能获取到结果了。

CompletableFuture 提供了 join() 方法，它的功能和 get() 方法是一样的，都是阻塞获取值，它们的区别在于 join() 抛出的是 unchecked Exception。

上面的代码确实没什么用，下面介绍几个 static 方法，它们使用任务来实例化一个 CompletableFuture 实例。

CompletableFuture.runAsync(Runnable runnable); CompletableFuture.runAsync(Runnable runnable, Executor executor);

CompletableFuture.supplyAsync(Supplier supplier); CompletableFuture.supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor) runAsync 方法接收的是 Runnable 的实例，意味着它没有返回值 supplyAsync 方法对应的是有返回值的情况 这两个方法的带 executor 的变种，表示让任务在指定的线程池中执行，不指定的话，通常任务是在 ForkJoinPool.commonPool() 线程池中执行的。 好的，现在我们已经有了第一个 CompletableFuture 实例了，我们来看接下来的内容。

任务之间的顺序执行 我们先来看执行两个任务的情况，首先执行任务 A，然后将任务 A 的结果传递给任务 B。

其实这里有很多种情况，任务 A 是否有返回值，任务 B 是否需要任务 A 的返回值，任务 B 是否有返回值，等等。有个明确的就是，肯定是任务 A 执行完后再执行任务 B。

我们用下面的 6 行代码来说：

CompletableFuture.runAsync(() -> {}).thenRun(() -> {}); CompletableFuture.runAsync(() -> {}).thenAccept(resultA -> {}); CompletableFuture.runAsync(() -> {}).thenApply(resultA -> "resultB");

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA").thenRun(() -> {}); CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA").thenAccept(resultA -> {}); CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA").thenApply(resultA -> resultA + " resultB"); 前面 3 行代码演示的是，任务 A 无返回值，所以对应的，第 2 行和第 3 行代码中，resultA 其实是 null。

第 4 行用的是 thenRun(Runnable runnable)，任务 A 执行完执行 B，并且 B 不需要 A 的结果。

第 5 行用的是 thenAccept(Consumer action)，任务 A 执行完执行 B，B 需要 A 的结果，但是任务 B 不返回值。

第 6 行用的是 thenApply(Function fn)，任务 A 执行完执行 B，B 需要 A 的结果，同时任务 B 有返回值。

这一小节说完了，如果任务 B 后面还有任务 C，往下继续调用 .thenXxx() 即可。

异常处理 说到这里，我们顺便来说下 CompletableFuture 的异常处理。这里我们要介绍两个方法：

public CompletableFuture exceptionally(Function fn); public CompletionStage handle(BiFunction fn); 看下面的代码：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA") .thenApply(resultA -> resultA + " resultB") .thenApply(resultB -> resultB + " resultC") .thenApply(resultC -> resultC + " resultD"); 上面的代码中，任务 A、B、C、D 依次执行，如果任务 A 抛出异常（当然上面的代码不会抛出异常），那么后面的任务都得不到执行。如果任务 C 抛出异常，那么任务 D 得不到执行。

那么我们怎么处理异常呢？看下面的代码，我们在任务 A 中抛出异常，并对其进行处理：

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { throw new RuntimeException(); }) .exceptionally(ex -> "errorResultA") .thenApply(resultA -> resultA + " resultB") .thenApply(resultB -> resultB + " resultC") .thenApply(resultC -> resultC + " resultD");

System.out.println(future.join()); 上面的代码中，任务 A 抛出异常，然后通过 .exceptionally() 方法处理了异常，并返回新的结果，这个新的结果将传递给任务 B。所以最终的输出结果是：

errorResultA resultB resultC resultD 再看下面的代码，我们来看下另一种处理方式，使用 handle(BiFunction fn) 来处理异常：

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA") .thenApply(resultA -> resultA + " resultB") // 任务 C 抛出异常 .thenApply(resultB -> {throw new RuntimeException();}) // 处理任务 C 的返回值或异常 .handle(new BiFunction() { @Override public Object apply(Object re, Throwable throwable) { if (throwable != null) { return "errorResultC"; } return re; } }) .thenApply(resultC -> resultC + " resultD");

System.out.println(future.join()); 上面的代码使用了 handle 方法来处理任务 C 的执行结果，上面的代码中，re 和 throwable 必然有一个是 null，它们分别代表正常的执行结果和异常的情况。

当然，它们也可以都为 null，因为如果它作用的那个 CompletableFuture 实例没有返回值的时候，re 就是 null。

取两个任务的结果 上面一节，我们说的是，任务 A 执行完 -> 任务 B 执行完 -> 执行任务 C，它们之间有先后执行关系，因为后面的任务依赖于前面的任务的结果。

这节我们来看怎么让任务 A 和任务 B 同时执行，然后取它们的结果进行后续操作。这里强调的是任务之间的并行工作，没有先后执行顺序。

如果使用 Future 的话，我们通常是这么写的：

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

Future futureA = executorService.submit(() -> "resultA"); Future futureB = executorService.submit(() -> "resultB");

String resultA = futureA.get(); String resultB = futureB.get(); 接下来，我们看看 CompletableFuture 中是怎么写的，看下面的几行代码：

CompletableFuture cfA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA"); CompletableFuture cfB = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultB");

cfA.thenAcceptBoth(cfB, (resultA, resultB) -> {}); cfA.thenCombine(cfB, (resultA, resultB) -> "result A + B"); cfA.runAfterBoth(cfB, () -> {}); 第 3 行代码和第 4 行代码演示了怎么使用两个任务的结果 resultA 和 resultB，它们的区别在于，thenAcceptBoth 表示后续的处理不需要返回值，而 thenCombine 表示需要返回值。

如果你不需要 resultA 和 resultB，那么还可以使用第 5 行描述的 runAfterBoth 方法。

注意，上面的写法和下面的写法是没有区别的：

CompletableFuture cfA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA");

cfA.thenAcceptBoth(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultB"), (resultA, resultB) -> {}); 千万不要以为这种写法任务 A 执行完了以后再执行任务 B。

取多个任务的结果 接下来，我们将介绍两个非常简单的静态方法：allOf() 和 anyOf() 方法。

public static CompletableFuture allOf(CompletableFuture... cfs){...} public static CompletableFuture