Java 异步编程实践_动力节点Java学院整理

为什么要使用异步编程？

在应用程序中，很多操作需要占用大量的时间，如果使用同步方式，程序会在此等待，造成系统阻塞，用户体验不佳，严重的甚至会导致系统崩溃。而使用异步编程，可以让线程不必等待IO操作，而继续执行下一步操作，提高了程序的执行效率和用户体验。

异步编程的常见方式

1. 回调函数

在异步编程中，使用回调函数可以在IO操作完成后通知调用者继续执行后续操作。示例如下：

public void readFile(String fileName, Callback callback) {
    // 异步读取文件操作
    // 读取完毕后调用回调函数
    callback.onSuccess(fileContent);
}

2. Future模式

在异步编程中，使用Future模式可以使主线程不阻塞，异步执行耗时的操作，然后在合适的时机获取到操作结果。示例如下：

public Future<Integer> sum() {
    // 异步执行求和操作
    Future<Integer> future = new CompletableFuture<>();
    executorService.submit(() -> {
        int result = calculateSum();
        future.complete(result);
    });
    return future;
}

异步编程的常用工具类

1. CompletableFuture

Java8中引入了CompletableFuture类，用于支持异步编程。它可以链式调用多个异步方法，且代码简洁易懂。示例如下：

CompletableFuture.supplyAsync(this::findUserInfo)
    .thenApplyAsync(this::findOrderList)
    .thenComposeAsync(this::findOrderDetail)
    .whenCompleteAsync(this::finallyDone);

2. RxJava

RxJava是一个响应式编程框架，可以将异步编程从底层开发屏蔽掉，提供操作符链式调用方式。示例如下：

Observable.from(list)
    .filter(item -> item > 10)
    .map(item -> item * item)
    .subscribe(System.out::println);

异步编程中的注意事项

1. 线程安全

异步编程中多线程操作，需要注意线程安全问题，比如共享变量的访问问题。

2. 异常处理

异步编程中的异常处理需要格外小心，需要在异步操作中将所有异常都捕获并处理好，否则程序容易出错。

示例说明

1. 使用CompletableFuture实现异步编程

下面的代码演示了如何使用CompletableFuture实现异步编程的方式，读取一个文件的内容，并将文件内容异步写入另一个文件。

CompletableFuture.supplyAsync(() -> readFileContent(sourceFilePath))
    .thenApplyAsync(content -> reverseContent(content))
    .thenAcceptAsync(reversedContent -> writeFileContent(targetFilePath, reversedContent));

2. 使用Reactor框架进行异步编程

下面的代码演示了如何使用Reactor框架进行异步编程，从一个URL中异步获取JSON数据，并将JSON数据异步写入文件。

Flux.from(webClient.get().uri(url).retrieve().bodyToMono(String.class))
    .map(jsonString -> objectMapper.readValue(jsonString, MyObject.class))
    .subscribeOn(Schedulers.elastic())
    .doOnNext(object -> writeFileContent(fileName, object.toString()))
    .subscribe();

以上就是Java异步编程实践的完整攻略。在实际开发过程中，我们需要根据不同的场景进行选择，合理地使用异步编程方式，以提高应用程序的性能和效率。