Java多线程开发工具之CompletableFuture的应用详解

什么是CompletableFuture

CompletableFuture是JDK 8中引入的一个新的异步编程工具，它支持异步计算和任务链式调用，可以方便地编写出高效的异步代码。它提供了一套完成器API，可以在任务完成后通过回调函数对结果进行操作。

CompletableFuture的用法

创建CompletableFuture对象

创建一个CompletableFuture对象可以通过静态方法CompletableFuture.completedFuture、CompletableFuture.supplyAsync、CompletableFuture.runAsync等。
- CompletableFuture.completedFuture创建一个已经完成的CompletableFuture对象
- CompletableFuture.supplyAsync可以传入一个Supplier函数来异步执行，并可以在任务完成后返回一个结果
- CompletableFuture.runAsync可以传入一个Runnable函数来异步执行，但不会有返回结果

示例1：使用CompletableFuture.supplyAsync创建一个异步任务，返回结果3，并在任务完成后打印结果：

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 3;
});
future.thenAccept(result -> {
    System.out.println(result);
});

示例2：使用CompletableFuture.runAsync创建一个异步任务，打印hello world，并在任务完成后打印over：

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

CompletableFuture的组合使用

CompletableFuture可以很方便地进行链式调用，可以通过thenApply、thenCompose、thenAccept、thenRun等方法将多个CompletableFuture串联起来进行异步执行。

示例3：使用CompletableFuture串联两个异步任务，求它们的和：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 1;
});
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 2;
});
CompletableFuture<Integer> future3 = future1.thenCompose(num1 -> {
    return future2.thenApply(num2 -> {
        return num1 + num2;
    });
});
future3.thenAccept(result -> {
    System.out.println(result);
});

示例4：使用CompletableFuture.allOf并行地执行多个异步任务，然后合并它们的结果：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 1;
});
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 2;
});
CompletableFuture<Integer> future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 3;
});
CompletableFuture<Void> future4 = CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3);
future4.thenRun(() -> {
    int sum = future1.join() + future2.join() + future3.join();
    System.out.println(sum);
});

总结

CompletableFuture是JDK 8中强大的异步编程工具，可以帮助我们轻松地编写高效的异步代码。使用CompletableFuture可以以更高效的方式处理异步的任务和结果，提高系统性能，提升用户体验。