java多线程通过CompletableFuture组装异步计算单元

使用CompletableFuture可以很方便地组装异步计算单元，让多个线程并发执行并将结果组合起来，以达到更高效的计算效果。下面我们来详细讲解Java多线程通过CompletableFuture组装异步计算单元的完整攻略。

1. CompletableFuture的创建

CompletableFuture是由Java8引入的异步编程API，通过它可以方便地创建一个异步计算单元。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步计算任务，此处可执行耗时较长的计算
    return "Hello world";
});

上述代码创建了一个异步计算单元，使用supplyAsync方法创建一个异步计算任务，并返回一个CompletableFuture对象。

2. CompletableFuture的组合

2.1 thenApply

使用CompletableFuture的thenApply方法可以将计算结果转换为另一个结果。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenApply(s -> s + " world");

以上代码中，我们在supplyAsync中返回了一个字符串"Hello"，然后在调用thenApply方法时返回了一个新的字符串"Hello world"。

2.2 thenCompose

thenCompose方法可以创建异步计算单元的组合，使得计算单元之间能够有序执行。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s + " world"));

以上代码中，我们创建了两个CompletableFuture对象，第一个对象返回"Hello"字符串，然后在调用thenCompose方法时将其作为参数传入第二个对象，第二个对象返回"Hello world"字符串。

2.3 thenCombine

thenCombine方法可以将两个异步计算单元合并成一个异步计算单元。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
    .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "world"), (s1, s2) -> s1 + " " + s2);

以上代码中，我们创建了两个CompletableFuture对象，第一个对象返回"Hello"字符串，第二个对象返回"world"字符串，然后在调用thenCombine方法时将它们合并成一个字符串"Hello world"。

3. CompletableFuture的异常处理

CompletableFuture的异常处理与普通的Java异常处理机制类似，可以使用exceptionally方法捕获一个异常并处理。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步计算任务，此处可执行耗时较长的计算
    throw new RuntimeException("计算发生异常");
}).exceptionally(e -> {
    return "计算发生异常，返回默认值";
});

以上代码中，我们在supplyAsync中抛出了一个RuntimeException异常，然后在调用exceptionally方法时返回了一个默认字符串作为计算结果，以避免计算异常引起的程序崩溃。

4. 示例说明

4.1 CompletableFuture组合

下面我们使用CompletableFuture组合两个异步计算单元，第一个计算单元返回一个字符串，第二个计算单元将此字符串转换为大写。我们使用thenCompose方法串联两个计算单元。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello")
    .thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s.toUpperCase()));

最终，我们得到的结果是"HELLO"字符串。

4.2 CompletableFuture合并

下面我们使用CompletableFuture将两个异步计算单元合并为一个异步计算单元，计算结果是第一个计算单元的结果加上第二个计算单元的结果。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello")
    .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> "world"), (s1, s2) -> s1 + " " + s2);

最终，我们得到的结果是"hello world"字符串。

以上是Java多线程通过CompletableFuture组装异步计算单元的完整攻略，希望对你有所帮助。