1.为什么使用CompletableFuture

JDK5新增了Future接口，用于描述一个异步计算的结果。使用Future获得异步执行结果时，要么调用阻塞方法get()，要么轮询看isDone()是否为true，这两种方法都不是很好，因为主线程也会被迫等待。

从Java 8开始引入了CompletableFuture，它针对Future做了改进，可以传入回调对象，当异步任务完成或者发生异常时，自动调用回调对象的回调方法。

2. 基本用法

当我们想要异步处理时，以前都是调用execute或subject方法，而CompletableFuture有自己的一些方法可以异步执行线程

2.1 最基本的异步执行

2.1.1 runAysnc

此方法可以异步处理某个任务，传入的对象应该是实现了Runnable接口。也就是说，这个任务没有输入参数，也不能有输出参数

 CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("hello world"));

2.1.2 supplyAsync

此方法也可以异步处理任务，传入的对象应该实现了Supplier接口。Supplier英文为供应商，即可以进行生产，返回数据。将Supplier作为参数并返回CompletableFuture结果值，这意味着它不接受任何输入参数，而是将result作为输出返回。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world");
System.out.println(future.get());-----结果为hello world

2.2 任务的顺序执行

当多个任务有依赖关系，即有先后执行顺序时，可以调用thenApply,thenRun(),thenAccept()等方法

2.2.1 thenRun

此方法不接受参数，也不返回结果，不进不出

CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("hello world")).thenRun(() -> System.out.println("test"));

2.2.2 thenAccept

此方法接受参数，但不返回结果，只进不出

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world").thenAccept( i -> System.out.println( i + " test"));

2.2.3 thenApply

此方法可以将上一次任务执行完成后的返回结果作为此次任务的输入参数执行，并可以将此次任务的执行结果返回，即是说该方法即可输入参数，也可输出结果

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world").thenApply( i -> i + " test");
System.out.println(future.get());-----结果为hello world test

2.3 任务的合并

假设有这么一种业务场景，需要将多个非常耗时任务的结果进行额外处理，比如将他们返回的字符串全部拼接起来，那这种业务场景使用2.3中的thenApply也可以实现，但是使用thenApply就需要依次执行这些任务，不能并发执行，这样会导致很耗时

2.3.1 thenCombine

那这时我们就可以使用thenCombine方法,相比于thenApply，thenCombine的优势在于多个任务可以并行处理，最后合并结果返回新的CompletableFuture对象

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "zhang");
CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " san");
future.thenCombine(future1, (f1, f2) -> f1 + f2).whenComplete((r,e) -> {System.out.println(r);
});
---结果----
zhang san

2.3.2 thenAcceptBoth

该方法与thenCombine基本一样，两个future也是并行处理的，和thenCombine唯一不同的是，它是纯消费的，不返回数据，即返回的对象是CompletableFuture<Void>

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "zhang");
CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " san");
future.thenAcceptBoth(future1, (x, y) -> System.out.println(x + y));
-----结果-----
zhang san

上面讲的是两个任务的合并，那还有一种情况是，只要两个任务中的任意一个执行完成，我们就当作合并完成，舍弃未完成的任务，从而进行返回CompletableFuture对象

2.3.3 acceptEither(无返回值)

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "zhang");
CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " san");
future.acceptEither(future1, x -> System.out.println(x ));
---- 结果----
zhang

2.3.3 applyToEither（有返回值）

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "zhang");
CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> " san");
future.applyToEither(future1, x -> x).whenComplete((r,e) -> {System.out.println(r);
});
-----结果-----
zhang

2.4 任务完成后的处理

当所有任务执行完后，你想进行某一些特定操作，就可以使用whenComplete方法

2.4.1 whenComplete

此方法接受2个参数，第一个参数为上一次任务的返回结果，第二个参数表示异常对象，该方法是只消费的，不会有返回结果

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world").whenComplete((r, e) -> {System.out.println(r);System.out.println(e);
});
-----结果----
hello world
null

CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1/0).whenComplete((r, e) -> {System.out.println(r);System.out.println(e);
});
----结果----
null
java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero

2.4.2 handle

和whenComplete方法类似的是此方法也是接受2个参数，第一个参数为上一次任务的返回结果，第二个参数表示异常对象，

但是不同的是handle需要有返回结果，所以这个方法的使用场景可以是：尽管之前的执行的任务异常，仍然需要有默认返回值

CompletableFuture<Integer> handle = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 4 / 0).handle((i, e) -> Objects.nonNull(e) ? 0 : i +1);
System.out.println(handle.get());
----结果----
0

2.4.3 exceptionally

此方法和handle类似，不过它只接受一个参数即异常对象，且也是需要返回一个结果

CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1/0).exceptionally(e -> 0).whenComplete((r,e) -> {System.out.println(r);
});

2.5 线程堵塞

当我们想在任务执行完成后，再执行接下来的主线程，那么就需要将线程堵塞。

2.5.1 get()

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {Thread.sleep(2000L);return "haha";
});
String s = future.get();
System.out.println(s);
System.out.println("test");
----结果----
2秒后同时打印haha和test

2.5.2 join()

和get用法一样，都可以用来堵塞主线程，且可以获取到future的值，不同的是，当他们抛出异常时会有所区别。

2.6 foreach 和 CompletableFuture 结合

在进行业务处理时，我们经常需要对一个List结合中的所有对象进行异步处理，那么一般的写法就是

List<Integer> num = Lists.newArrayList(1,2,3,4);
num.forEach(n -> threadPool.execute(() -> System.out.println(n)));

但是这种方法不灵活，比如，我现在想在执行完1，2，3，4这四个任务后，打印finish。使用java5的Future是做不了的，除非使用get方法堵塞线程，那显然这很不好。

可以使用下面的方法做，为了更容易看懂，就不使用strem的写法了

List<Integer> num = Lists.newArrayList(1,2,3,4);
List<CompletableFuture<Void>> futures = Lists.newArrayList();
num.forEach(n -> {CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println(n));futures.add(future);
});
CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new
CompletableFuture[futures.size()])).whenComplete((r, e) -> {System.out.println("finish");
});
System.out.println("test");
------结果----
1
2
test
4
3
finish

从结果可以看出来，线程并没有堵塞，且在4个任务执行完后打印了finish

CompletableFuture.allOf(CompletableFuture... futures):此方法传入一个CompletableFuture的可变数组，当该数组中的所有CompletableFuture任务都执行完毕后才会返回一个新的CompletableFuture任务供后续使用

与之类似的还有CompletableFuture.anyOf(CompletableFuture... futures)：此方法是当数组中任意一个CompletableFuture执行完后就会返回一个新的CompletableFuture任务对象

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