在Java 8中，推出了一个强大的异步编程工具：CompletableFuture。它提供了一套强大的API，使得异步编程更加容易和直观。本文将介绍CompletableFuture的基本概念和用法，以及一些高级功能。

基本概念

CompletableFuture是Java 8中新增的一个类，用来支持异步编程。它是对Future的增强，提供了更加强大的操作和组合方式。

CompletableFuture有以下几个重要的特性：

• 支持链式调用，类似于流式编程。
• 支持多个CompletableFuture之间的组合和协作。
• 支持异常处理。

基本用法

CompletableFuture的基本用法非常简单。首先，我们可以创建一个CompletableFuture实例：arduino

 代码解读
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CompletableFuture<String> future = new CompletableFuture<>();

然后，我们可以使用supplyAsync方法来异步执行一个任务，并返回结果：ini

 代码解读
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CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello, World!");

接下来，我们可以使用thenAccept方法来处理结果：arduino

 代码解读
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future.thenAccept(System.out::println);

这里使用了方法引用来输出结果，等价于以下代码：sql

 代码解读
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future.thenAccept(result -> System.out.println(result));

注意，thenAccept方法是一个消费者，它接收任务的结果作为参数，但没有返回值。

我们还可以使用thenApply方法来对任务的结果进行转换：ini

 代码解读
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CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello, World!")
    .thenApply(String::length);

这里使用了方法引用来获取字符串的长度，等价于以下代码：rust

 代码解读
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CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello, World!")
    .thenApply(str -> str.length());

注意，thenApply方法是一个函数式接口，接收任务的结果作为参数，并返回一个新的结果。

除了thenAccept和thenApply之外，还有很多其他的方法可以用来组合CompletableFuture。比如：

• thenCombine：将两个CompletableFuture的结果合并为一个。
• thenCompose：将当前CompletableFuture的结果作为下一个CompletableFuture的输入。
• thenRun：在任务完成后执行一个Runnable。
• exceptionally：处理任务抛出的异常。

所有这些方法都支持链式调用，使得代码更加简洁、易读。

高级功能

除了基本用法之外，CompletableFuture还提供了一些高级功能，用来处理更加复杂的异步编程场景。

多个CompletableFuture的组合

CompletableFuture支持多个CompletableFuture之间的组合和协作。比如，我们可以使用allOf方法来等待多个任务全部完成：ini

 代码解读
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CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World");

CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(future1, future2);

allFutures.thenRun(() -> {
    System.out.println(future1.join() + " " + future2.join());
});

这里，我们使用allOf方法等待future1和future2两个任务全部完成，然后输出它们的结果。

类似地，我们也可以使用anyOf方法来等待多个任务中的任意一个完成。

超时处理

CompletableFuture还支持超时处理。比如，我们可以使用orTimeout方法来指定任务的超时时间：arduino

 代码解读
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CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(5000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "Hello, World!";
}).orTimeout(1000, TimeUnit.MILLISECONDS).exceptionally(e -> "timeout!");

System.out.println(future.join());

这里，我们使用orTimeout方法指定了任务的超时时间为1秒。如果在1秒内任务未完成，就会抛出TimeoutException异常，然后执行异常处理器。

异常处理

CompletableFuture还支持异常处理。比如，我们可以使用exceptionally方法来处理任务抛出的异常：ini

 代码解读
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CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1 / 0)
    .thenApply(r -> r * 2)
    .exceptionally(e -> 0);

System.out.println(future.join());

这里，我们使用thenApply方法对任务的结果进行乘以2的操作。但是，由于任务会抛出ArithmeticException异常，所以我们使用exceptionally方法来处理异常，将结果设置为0。

除了exceptionally方法之外，还有很多其他的方法可以用来处理异常。比如：

• handle：处理任务抛出的异常或正常返回的结果。
• whenComplete：在任务完成后执行一个操作，并处理异常。

所有这些方法都非常灵活，可以根据具体的业务场景进行使用。

总结

CompletableFuture是Java 8中一个强大的异步编程工具，提供了一套强大的API，使得异步编程更加容易和直观。本文介绍了CompletableFuture的基本概念和用法，以及一些高级功能。通过学习本文，读者可以深入理解CompletableFuture的使用方法，掌握异步编程的技巧，为实际开发工作打下坚实的基础。

转载来源：https://juejin.cn/post/7217644586867523644