如何进行Java异步编程?

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首先,为了进行Java异步编程,我们需要了解以下概念:

  1. 回调函数(Callback):是一种异步编程的实现方式,即在某个任务完成后执行的函数。
  2. Future模式:是一种异步编程设计模式,它允许我们在执行一个任务时,不用一直等待结果,而是可以先返回一个Future对象,稍后再获取真正的结果。
  3. CompletableFuture:是Java 8新增的一种异步编程的工具类,它提供了非常便利的异步编程方法。

接下来,介绍两种实现异步编程的方法:

方式一:使用Future模式

步骤一:使用ExecutorService提交任务

ExecutorService是Java提供的线程池,我们可以使用它在后台执行异步任务。具体地,我们可以使用submit()方法来提交异步任务,代码示例如下:

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
Future<String> future = executor.submit(() -> {
  // 执行一些耗时的操作
  Thread.sleep(3000);
  return "Hello, World!";
});

上述代码中,使用submit()方法提交了一个匿名的Callable任务,在该任务中执行一些耗时的操作(这里进行了一个3秒的休眠),并返回了一个字符串。submit()方法的返回值是一个Future对象,它代表了任务的未来结果。

步骤二:获取异步任务的结果

获取Future对象中代表的内容可以使用get()方法,它是一个阻塞方法,会等待任务执行完毕并返回结果。代码示例如下:

String result = future.get();
System.out.println(result);

方式二:使用CompletableFuture

步骤一:创建CompletableFuture对象

我们可以使用CompletableFuture.supplyAsync()方法来创建一个CompletableFuture对象,该方法接收一个Supplier函数作为参数,用于异步执行任务。

CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  // 执行一些耗时的操作
  Thread.sleep(3000);
  return "Hello, World!";
});

上述代码中,使用supplyAsync()方法提交了一个异步任务,这里执行了一些耗时的操作(同样进行了一个3秒的休眠),并返回了一个字符串。supplyAsync()方法的返回值是一个CompletableFuture对象,它代表了任务的未来结果。

步骤二:对CompletableFuture对象进行链式调用

可以使用CompletableFuture的一系列方法,如thenApply(), thenAccept(), thenCompose()等,来对CompletableFuture对象进行链式调用,从而在异步任务执行完毕后处理任务的结果,示例如下:

CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
  // 执行一些耗时的操作
  Thread.sleep(3000);
  return "Hello, World!";
});

CompletableFuture<String> future = completableFuture
    .thenApply(s -> {
      System.out.println("还没做...");
      return s.toUpperCase();
    })
    .thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
      System.out.println("做完了!");
      return "又" + s;
    }));

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

上述代码中,我们通过thenApply()方法将一个字符串转换为大写,并返回一个新的CompletableFuture对象,接着在新的CompletableFuture对象上调用thenCompose()方法,将结果转换为新的字符串。最终,我们通过get()方法获取到了处理后的结果。

因此,在Java中进行异步编程,可以使用ExecutorService、Future模式、CompletableFuture等方法,其中CompletableFuture具有最好的可读性和扩展性。

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