当前位置:

首页 > 编程开发 > Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

前言Future的问题写多线程程序的时候,可以使用Future从一个异步线程中拿到结果,但是如果使用过程中会发现一些问题:如果想要对Future的结果做进一步的操作,需要阻塞当前线程多个Future不能被链式的执行,每个Future的结果都是独立的,期望对一个Future的结果做另外一件异步的事情;没有异常处理策略,如果Future执行失败了,需要手动捕捉CompletableFuture应运而生为了解决Future问题,JDK在1.8的时候给我们提供了一个好用的工具类CompletableFuture;

    前言

    Future的问题

    写多线程程序的时候,可以使用Future从一个异步线程中拿到结果,但是如果使用过程中会发现一些问题:

    • 如果想要对Future的结果做进一步的操作,需要阻塞当前线程

    • 多个Future不能被链式的执行,每个Future的结果都是独立的,期望对一个Future的结果做另外一件异步的事情;

    • 没有异常处理策略,如果Future执行失败了,需要手动捕捉

    CompletableFuture应运而生

    为了解决Future问题,JDK在1.8的时候给我们提供了一个好用的工具类CompletableFuture;

    它实现了Future和CompletionStage接口,针对Future的不足之处给出了相应的处理方式。

    • 在异步线程执行结束后可以自动回调我们新的处理逻辑,无需阻塞

    • 可以对多个异步任务进行编排,组合或者排序

    • 异常处理

    CompletableFuture的核心思想是将每个异步任务都可以看做一个步骤(CompletionStage),然后其他的异步任务可以根据这个步骤做一些想做的事情。

    CompletionStage定义了许多步骤处理的方法,功能非常强大,这里就只列一下日常中常用到的一些方法供大家参考。

    使用方式

    基本使用-提交异步任务

    简单的使用方式

    异步执行,无需结果:

    // 可以执行Executors异步执行,如果不指定,默认使用ForkJoinPool
    CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("Hello CompletableFuture!"));

    异步执行,同时返回结果:

    // 同样可以指定线程池
    CompletableFuture stringCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello CompletableFuture!");
    System.out.println(stringCompletableFuture.get());

    处理上个异步任务结果

    • thenRun: 不需要上一步的结果,直接直接新的操作

    • thenAccept:获取上一步异步处理的内容,进行新的操作

    • thenApply: 获取上一步的内容,然后产生新的内容

    所有加上Async后缀的,代表新的处理操作仍然是异步的。Async的操作都可以指定Executors进行处理

    Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

    // Demo
           CompletableFuture
                    .supplyAsync(() -> "Hello CompletableFuture!")
                    // 针对上一步的结果做处理,产生新的结果
                    .thenApplyAsync(s -> s.toUpperCase())
                    // 针对上一步的结果做处理,不返回结果
                    .thenAcceptAsync(s -> System.out.println(s))
                    // 不需要上一步返回的结果,直接进行操作
                    .thenRunAsync(() -> System.out.println("end"));
            ;

    对两个结果进行选用-acceptEither

    当我们有两个回调在处理的时候,任何完成都可以使用,两者结果没有关系,那么使用acceptEither。

    两个异步线程谁先执行完成,用谁的结果,其余类型的方法也是如此。

    Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

    Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

    // 返回abc
    CompletableFuture
                    .supplyAsync(() -> {
                        SleepUtils.sleep(100);
                        return "Hello CompletableFuture!";
                    })
                    .acceptEither(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "abc"), new Consumer() {
                        @Override
                        public void accept(String s) {
                            System.out.println(s);
                        }
                    });
    // 返回Hello CompletableFuture!       
    CompletableFuture
                    .supplyAsync(() -> "Hello CompletableFuture!")
                    .acceptEither(CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                        SleepUtils.sleep(100);
                        return "abc";
                    }), new Consumer() {
                        @Override
                        public void accept(String s) {
                            System.out.println(s);
                        }
                    });

    对两个结果进行合并-thenCombine, thenAcceptBoth

    thenCombine

    当我们有两个CompletionStage时,需要对两个的结果进行整合处理,然后计算得出一个新的结果。

    • thenCompose是对上一个CompletionStage的结果进行处理,返回结果,并且返回类型必须是CompletionStage。

    • thenCombine是得到第一个CompletionStage的结果,然后拿到当前的CompletionStage,两者的结果进行处理。

            CompletableFuture heightAsync = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 172);
    
            CompletableFuture weightAsync = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 65)
                    .thenCombine(heightAsync, new BiFunction() {
                        @Override
                        public Double apply(Integer wight, Integer height) {
                            return wight * 10000.0 / (height * height);
                        }
                    })
                    ;

    thenAcceptBoth

    需要两个异步CompletableFuture的结果,两者都完成的时候,才进入thenAcceptBoth回调。

    Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

    Java多线程工具CompletableFuture怎么使用

    // thenAcceptBoth案例:
            CompletableFuture
                    .supplyAsync(() -> "Hello CompletableFuture!")
                    .thenAcceptBoth(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "abc"), new BiConsumer() {
                    		// 参数一为我们刚开始运行时的CompletableStage,新传入的作为第二个参数
                        @Override
                        public void accept(String s, String s2) {
                            System.out.println("param1=" + s + ", param2=" + s2);
                        }
                    });
    // 结果:param1=Hello CompletableFuture!, param2=abc

    异常处理

    当我们使用CompleteFuture进行链式调用的时候,多个异步回调中,如果有一个执行出现问题,那么接下来的回调都会停止,所以需要一种异常处理策略。

    exceptionally

    exceptionally是当出现错误时,给我们机会进行恢复,自定义返回内容。

            CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                throw new RuntimeException("发生错误");
            }).exceptionally(throwable -> {
                log.error("调用错误 {}", throwable.getMessage(), throwable);
                return "异常处理内容";
            });

    handle

    exceptionally是只有发生异常时才会执行,而handle则是不管是否发生错误都会执行。

    CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        return "abc";
    })
    .handle((r,err) -> {
        log.error("调用错误 {}", err.getMessage(), err);
        // 对结果做额外的处理
        return r;
    })
    ;

    案例

    大量用户发送短信|消息

    需求为对某个表中特定条件的用户进行短信通知,但是短信用户有成百上千万,如果使用单线程读取效率会很慢。这个时候可以考虑使用多线程的方式进行读取;

    1、将读取任务拆分为多个不同的子任务,指定读取的偏移量和个数

      // 假设有500万条记录
            long recordCount = 500 * 10000;
            int subTaskRecordCount = 10000;
            // 对记录进行分片
            List subTaskList = new LinkedList<>();
            for (int i = 0; i < recordCount / 500; i++) {
                // 如果子任务结构复杂,建议使用对象
                HashMap subTask = new HashMap<>();
                subTask.put("index", i);
                subTask.put("offset", i * subTaskRecordCount);
                subTask.put("count", subTaskRecordCount);
                subTaskList.add(subTask);
            }

    2、使用多线程进行批量读取

      // 进行subTask批量处理,拆分为不同的任务
            subTaskList.stream()
                    .map(subTask -> CompletableFuture.runAsync(()->{
                        // 读取数据,然后处理
                        // dataTunel.read(subTask);
                    },excuturs))   // 使用应用的通用任务线程池
                    .map(c -> ((CompletableFuture) c).join());

    3、进行业务逻辑处理,或者直接在读取完进行业务逻辑处理也是可以;

    并发获取商品不同信息

    在系统拆分比较细的时候,价格,优惠券,库存,商品详情等信息分散在不同的系统中,有时候需要同时获取商品的所有信息, 有时候可能只需要获取商品的部分信息。

    当然问题点在于要调用多个不同的系统,需要将RT降低下来,那么需要进行并发调用;

         List taskList = new ArrayList<>();
            List result = taskList.stream()
                    .map(task -> CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    //                    handlerMap.get(task).query();
                        return "";
                    }, executorService))
                    .map(c -> c.join())
                    .collect(Collectors.toList());

    问题

    thenRun和thenRunAsync有什么区别

    • 如果不使用传入的线程池,大家用默认的线程池ForkJoinPool

    • thenRun用的默认和上一个任务使用相同的线程池

    • thenRunAsync在执行新的任务的时候可以接受传入一个新的线程池,使用新的线程池执行任务;

    handle和exceptional有什么区别

    exceptionally是只有发生异常时才会执行,而handle则是不管是否发生错误都会执行。

    本文内容来源于互联网,如有侵权请联系删除。
    作者最新文章
    编程开发
    相关文章 更多
    C++动态数组初始化怎么写?常用语句与代码示例
    C++动态数组初始化怎么写?常用语句与代码示例

    深入解析C++中动态数组的初始化机制,涵盖new操作符的不同用法、基本类型与类对象的初始化差异,以及为何在现代C++开发中应优先使用std::vector。

    谷歌浏览器Mac版入口
    谷歌浏览器Mac版入口

    谷歌浏览器Mac版官方安装指南 谷歌浏览器Mac版官方安装入口是https://www.google.com/chrome/,需macOS 12+系统、500MB空间,下载.dmg后拖入应用程序安装,支持多设备同步、性能优化与隐私保护功能。 苹果电脑Chrome的安装入口究竟在哪里?这个问题最近可是

    Chrome浏览器JS脚本不运行怎么办
    Chrome浏览器JS脚本不运行怎么办

    Chrome中JavaScript未执行需依次检查:一、移除站点级禁用并添加允许域名;二、开启全局JavaScript开关;三、禁用干扰扩展;四、在开发者工具中启用JavaScript;五、重置内容设置为默认。 有时在Chrome里打开网页,会发现交互按钮点了没反应,数据加载不出来,页面仿佛“静止”

    IE浏览器怀旧版在线网址
    IE浏览器怀旧版在线网址

    IE浏览器怀旧版在线网址:一次精准的技术时光回溯 最近,不少老用户和怀旧爱好者在反复搜索一个问题:那个经典的Internet Explorer,如今还能在哪里原汁原味地体验到?答案指向一个特定的地址:https://ie.microsoft.com/legacy/。 这个网站远不止是一个简单的“皮肤

    火狐浏览器有哪些设置功能
    火狐浏览器有哪些设置功能

    火狐浏览器五大核心设置功能:解锁高效、安全与个性化体验 火狐浏览器功能强大,但如果不仔细挖掘,很多能大幅提升效率和安全性的设置可能就“藏着掖着”了。这就好比拥有一台高性能设备,却只用了基础模式。那么,如何把它调整到最顺手、最安全的状态?接下来,我们就聚焦于当前版本(截至2025年末)最关键的五大设置

    chrome搜索免验证入口
    chrome搜索免验证入口

    Chrome官方免验证入口为https://www.google.cn/chrome/,提供全平台安装包、免登录即用、本地化安全机制及引擎级性能优化。 到底该去哪里找正版、免费且无需繁琐验证的Chrome浏览器入口?这个问题困扰了不少网友。今天,我们就来直通核心,为大家详细拆解Chrome引擎的官方

    java heap space 选型思路:使用场景与区别整理
    java heap space 选型思路:使用场景与区别整理

    Java堆是JVM存储对象的核心内存区域,配置需结合场景:单体应用适中设置;大数据处理需大堆并关注GC停顿;微服务强调快速启动;高并发需精细划分堆区域。关键参数-Xms和-Xmx建议等值以稳定性能。垃圾回收器选择影响效率,如G1适用于大堆,ZGC可实现低停顿。内存错误时需监控堆状态。

    java heap space 使用中遇到的问题怎么解决
    java heap space 使用中遇到的问题怎么解决

    Java堆内存溢出错误通常因内存泄漏、数据处理需求过大或JVM参数配置不当引起。排查时可借助jmap、堆转储及MAT等工具定位问题。解决方案包括调整JVM内存参数(如-Xmx)、修复代码中的内存泄漏、优化大数据处理逻辑,并建立持续监控与预防机制,以保障应用稳定运行。

    java xml 选型思路:使用场景与区别整理
    java xml 选型思路:使用场景与区别整理

    XML在Java开发中用于配置、数据交换等场景。解析方式主要有DOM、SAX、StAX及第三方库。DOM适合操作小文件,SAX/StAX适合处理大文件流,JAXB用于对象与XML映射。选型需结合数据大小、内存、性能及团队熟悉度,现代框架常封装底层解析。

    using namespace 使用中遇到的问题怎么解决
    using namespace 使用中遇到的问题怎么解决

    命名空间的基本概念与常见引入问题在C++等编程语言中,命名空间(namespace)是一种将代码标识符(如变量、函数、类名)封装在特定名称下的机制,其主要目的是避免命名冲突,尤其是在大型项目或使用多个第三方库时。使用“using namespace”指令可以将指定命名空间中的所有名称引入当前作用域,

    查看更多
    精品专题 更多
    装机必备
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows
    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    macOS软件
    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    Mac软件 更多
    灵活计算器
    灵活计算器
    macOS/iOS/Android

    灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

    赤友清理大师
    赤友清理大师
    macOS

    赤友清理大师是一款为 Mac 设计的智能清理优化工具,可精准扫描垃圾、大文件、重复文件等,释放磁盘空间。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

    极度公式
    极度公式
    Windows/macOS/Linux

    极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

    WINDOWS 更多
    Windows 10
    Windows 10
    Windows

    Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

    极度公式
    极度公式
    Windows/macOS/Linux

    极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

    密码键盘
    密码键盘
    Windows/macOS/iOS/Android

    密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。

    网站备案号:苏ICP备2026018738号-1 联系邮箱:bd@zhengruan.com 网站地图

    Copyright ©2018-2026