Java8?CompletableFuture?runAsync學習總結submit()?execute()等

更新時間：2022年10月28日 10:50:02 作者：極光雨雨

這篇文章主要介紹了Java8?CompletableFuture?runAsync學習總結submit()?execute()等，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

一般的 Executors 的 execute以及submit
CompletableFuture 的 supplyAsync() / runAsync()
CompletableFuture 的 thenApply() / thenApplyAsync()
CompletableFuture 的 thenAccept() / thenRun()
CompletableFuture exceptionally
CompletableFuture whenComplete
CompletableFuture handle
CompletableFuture 組合處理 thenCombine / thenAcceptBoth / runAfterBoth
CompletableFuture applyToEither / acceptEither / runAfterEither
CompletableFuture thenCompose
CompletableFuture 的 allOf() anyOf()

一般的 Executors 的 execute以及submit

并發(fā)包下 Executors 創(chuàng)建的線程存在一個 execute()，以及三個 submit()

不同的是使用 execute() 執(zhí)行的任務是沒有返回值的，使用 submit() 則是存在返回值的，這與接下里要說的 CompletableFuture.runAsync 有些類似。

測試代碼如下：

    @Test
    public void justFor(){
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

        Future<Float> submit = executorService.submit(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        Float aFloat = null;
        try {
            aFloat = submit.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 根據自己需要決定是否需要調用關閉線程
//        executorService.shutdown();
        System.out.println("aFloat = " + aFloat);

    }

結果：

Thread.currentThread() = Thread[pool-2-thread-1,5,main]
aFloat = 1.03

使用 submit 可以通過 get獲取線程中任務的返回結果，可以通過對象獲取當前狀態(tài) isDone 或者 isCancelled ;

子線程異步執(zhí)行，主線程休眠等待子線程執(zhí)行完成，子線程執(zhí)行完成后喚醒主線程，主線程獲取任務執(zhí)行結果后退出

此時我加入一個異常代碼，使其必定出錯再來看看結果

    @Test
    public void justFor(){
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

        Future<Float> submit = executorService.submit(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            int ii = 1/0;
            return 1.2f;
        });

        Float aFloat = null;
        try {
            aFloat = submit.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
//        executorService.shutdown();
        System.out.println("aFloat = " + aFloat);

    }

執(zhí)行結果：

此時即使異常依舊終止了子線程以及主線程的執(zhí)行。

CompletableFuture 的 supplyAsync() / runAsync()

supplyAsync 表示創(chuàng)建帶返回值的異步任務，相當于ExecutorService submit(Callable< T> task)
runAsync 表示創(chuàng)建無返回值的異步任務，相當于ExecutorService submit(Runnable task)方法，這兩個方法效果與 submit 一致

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        try {
            Float aFloat = floatCompletableFuture.get();
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println("aFloat = " + aFloat);

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

輸出結果：

Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
Thread.currentThread() = Thread[main,5,main]
aFloat = 1.03

日志中 ForkJoinPool 為jdk1.7 提供的一個新的分而治之的性能更好的并發(fā)處理線程池，比一般的Executors 更好一點，適用于高密度計算的任務。

但也可以如此寫

即將該任務提交到指定的線程池中執(zhí)行該任務；

輸出的線程池不一致

類似的 runAsync() 也可以這樣，使用自己的異步線程或者提交到指定的線程池中執(zhí)行

可以看得出使用第二個參數均提供了可以指定 Executor 沒有指定時默認使用 ForkJoinPool.commonPool()

一般的

runAsync 如下：

CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return;
        });

可以看得出并沒有任何返回值

CompletableFuture 的 thenApply() / thenApplyAsync()

thenApply 表示某個任務執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作即回調方法，會將該任務的執(zhí)行結果即方法的返回值會作為作為入參傳遞到接下來的回調方法中

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture1 = floatCompletableFuture.thenApply((resultFloat) -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println("接受上一個 resultFloat = " + resultFloat);
            return 2.01f;
        });

        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture2 = floatCompletableFuture1.thenApplyAsync((result2) -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println("result2 = " + result2);
            return 2.21f;
        });

        try {
            Float aFloat = floatCompletableFuture.get();
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println("aFloat = " + aFloat);

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

輸出結果：

Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
Thread.currentThread() = Thread[main,5,main]
接受上一個 resultFloat = 1.03
Thread.currentThread() = Thread[main,5,main]
Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
aFloat = 1.03
result2 = 2.01

thenApplyAsync 與 thenApply 區(qū)別：

thenApplyAsync 將任務異步處理，可以選擇提交到某一個線程池中執(zhí)行
thenApply 則將會在上一個任務的同一個線程中執(zhí)行

上面代碼也可以連著書寫如下：

CompletableFuture 的 thenAccept() / thenRun()

thenAccept 同 thenApply 接收上一個任務的返回值作為參數但是沒有返回值
thenAcceptAsync 同上但為異步線程，可以指定提交到某一個線程池中
thenRun 方法沒有入參，也沒有返回值
thenRunAsync 同上但為異步線程，可以指定提交到某一個線程池中

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){

        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

         CompletableFuture<Void> floatCompletableFuture1= floatCompletableFuture.thenApply((resultFloat) -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println("接受上一個 resultFloat = " + resultFloat);
            return 2.01f;

        }).thenAccept((result)->{
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println("result = " + result);

        }).thenRun(()->{
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            System.out.println(" doNothing");
        });
    }

CompletableFuture exceptionally

指定某個任務執(zhí)行異常時執(zhí)行的回調方法，會將拋出異常作為參數傳遞到回調方法中，如果該任務正常執(zhí)行則 exceptionally方法返回的CompletionStage的result就是該任務正常執(zhí)行的結果

正常示例：

    @Test
    public void justFor(){

        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
//            float ii = 1/0;
            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> exceptionally = floatCompletableFuture.exceptionally((exception) -> {
            System.out.println("catch exception");
            exception.printStackTrace();
            return 0.0f;
        });

        floatCompletableFuture.thenAccept((result)->{
            System.out.println("is OK");
            System.out.println("result = " + result);
        });

    }

輸出結果：

Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
is OK

異常示例：

    @Test
    public void justFor(){

        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());

            int a = 121/0;

            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> exceptionally = floatCompletableFuture.exceptionally((exception) -> {
            System.out.println("catch exception");
            exception.printStackTrace();
            return 0.0f;
        });

        floatCompletableFuture.thenAccept((result)->{
            System.out.println("is OK");
            System.out.println("result = " + result);
        });

    }

結果：

Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
catch exception

CompletableFuture whenComplete

當某個任務執(zhí)行完成后執(zhí)行的回調方法，會將執(zhí)行結果或者執(zhí)行期間拋出的異常傳遞給回調方法

正常執(zhí)行則異常為null，回調方法對應的CompletableFuture的result和該任務一致
異常執(zhí)行，則get方法拋出異常
同樣提供 Async 異步相關方法

正常：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());

            return 1.03f;
        });

        floatCompletableFuture.whenComplete((result, exception) -> {
            System.out.println("result = " + result);
            System.out.println("exception = " + exception);
        });
    }

輸出：

Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
result = 1.03
exception = null

異常時示例：

    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            int ii = 12 / 0;
            return 1.03f;
        });

        floatCompletableFuture.whenComplete((result, exception) -> {
            System.out.println("result = " + result);
            System.out.println("exception = " + exception);
        });
    }

輸出：

Thread.currentThread() = Thread[ForkJoinPool.commonPool-worker-1,5,main]
result = null
exception = java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.ArithmeticException: / by zero

CompletableFuture handle

與 whenComplete 基本一致

區(qū)別在于handle的回調方法有返回值，且handle方法返回的CompletableFuture的result是回調方法的執(zhí)行結果或者回調方法執(zhí)行期間拋出的異常，與原始CompletableFuture的result無關

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> floatCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            int ii = 12 / 0;
            return 1.03f;
        });

        floatCompletableFuture.handle((result, exception) -> {
            System.out.println("result = " + result);
            System.out.println("exception = " + exception);

            return "???";
        });
    }

CompletableFuture 組合處理 thenCombine / thenAcceptBoth / runAfterBoth

三個方法都是將兩個 CompletableFuture 組合起來

只有這兩個都正常執(zhí)行完了才會執(zhí)行某個任務區(qū)別在于

thenCombine 會將兩個任務的執(zhí)行結果作為方法入參傳遞到指定方法中，且該方法有返回值；thenAcceptBoth 同樣將兩個任務的執(zhí)行結果作為方法入參，但是無返回值；
runAfterBoth 沒有入參，也沒有返回值。注意兩個任務中只要有一個執(zhí)行異常，則將該異常信息作為指定任務的執(zhí)行結果

同時這些也提供了Async 異步方法

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> a1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> a2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 2.03f;
        });

        // 傳遞結果 有返回值
        CompletableFuture<String> objectCompletableFuture = a1.thenCombine(a2, (a, b) -> {

            return "12";
        });

        // 傳遞結果  無返回值
        CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = a1.thenAcceptBoth(a2, (a, b) -> {
            
        });

        // 無入參 無返回值
        a1.runAfterBoth(a2, ()->{
            //
        });
    }

CompletableFuture applyToEither / acceptEither / runAfterEither

三個方法都是將兩個CompletableFuture組合起來

但與上面不同的是只要其中一個執(zhí)行完了就會執(zhí)行某個任務，區(qū)別

applyToEither 會將已經執(zhí)行完成的任務的執(zhí)行結果作為方法入參，并有返回值；
acceptEither 同樣將已經執(zhí)行完成的任務的執(zhí)行結果作為方法入參，但是沒有返回值；runAfterEither 沒有方法入參，也沒有返回值。

注意兩個任務中只要有一個執(zhí)行異常，則將該異常信息作為指定任務的執(zhí)行結果

同時這些也提供了Async 異步方法

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> a1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> a2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 2.03f;
        });

        // 傳遞結果 有返回值
        CompletableFuture<String> objectCompletableFuture = a1.thenCombine(a2, (a, b) -> {

            return "12";
        });

        // 傳遞結果  無返回值
        CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = a1.thenAcceptBoth(a2, (a, b) -> {
            
        });

        // 無入參 無返回值
        a1.runAfterBoth(a2, ()->{
            //
        });
    }

CompletableFuture thenCompose

thenCompose

在某個任務執(zhí)行完成后，將該任務的執(zhí)行結果作為方法入參然后執(zhí)行指定方法，該方法會返回一個新的CompletableFuture實例
如果該CompletableFuture實例的result不為null，則返回一個基于該result的新的CompletableFuture實例；
如果該CompletableFuture實例為null，則執(zhí)行這個新任務

同樣的提供Async方式

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> a1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> a2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 2.03f;
        });

        // 傳遞結果 有返回值
        CompletableFuture<String> objectCompletableFuture = a1.applyToEither(a2, (b) -> {

            return "12";
        });

        // 傳遞結果  無返回值
        CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = a1.acceptEither(a2, (b) -> {

        });

        // 無入參 無返回值
        a1.runAfterEither(a2, ()->{
            //
        });
    }

CompletableFuture 的 allOf() anyOf()

allOf 返回的CompletableFuture是多個任務都執(zhí)行完成后才會執(zhí)行，只要有一個任務執(zhí)行異常，則返回的 CompletableFuture 執(zhí)行get方法時會拋出異常，如果都正常執(zhí)行，則get返回null
anyOf 只要有一個任務執(zhí)行完成，無論是正常執(zhí)行或者執(zhí)行異常，都會執(zhí)行向下執(zhí)行

示例代碼：

    @Test
    public void justFor(){
        CompletableFuture<Float> a1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 1.03f;
        });

        CompletableFuture<Float> a2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("Thread.currentThread() = " + Thread.currentThread());
            return 2.03f;
        });

        // 傳遞結果 有返回值
        CompletableFuture<String> objectCompletableFuture = a1.applyToEither(a2, (b) -> {

            return "12";
        });

        // 傳遞結果  無返回值
        CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = a1.acceptEither(a2, (b) -> {

        });

        // 無入參 無返回值
        a1.runAfterEither(a2, ()->{
            //
        });
    }

參考文章

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以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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