ios 异步回调 completablefuture异步回调

一、CompletableFuture 简介

 　　

 

 CompletableFuture 在 Java 里面被用于异步编程，异步通常意味着非阻塞，可以使得我们的任务单独运行在与主线程分离的其他线程中，并且通过回调可
以在主线程中得到异步任务的执行状态，是否完成，和是否异常等信息。

CompletableFuture 实现了 Future, CompletionStage 接口，实现了 Future 接口就可以兼容现在有线程池框架，而 CompletionStage 接口才是异步编程
的接口抽象，里面定义多种异步方法，通过这两者集合，从而打造出了强大的CompletableFuture 类。

 

二、Future 与 CompletableFuture

　　Futrue 在 Java 里面，通常用来表示一个异步任务的引用，比如我们将任务提交到线程池里面，然后我们会得到一个 Futrue，在 Future 里面有 isDone 方
法来 判断任务是否处理结束，还有 get 方法可以一直阻塞直到任务结束然后获取结果，但整体来说这种方式，还是同步的，因为需要客户端不断阻塞等待或
者不断轮询才能知道任务是否完成。

Future 的主要缺点如下：

　　（1）不支持手动完成

我提交了一个任务，但是执行太慢了，我通过其他路径已经获取到了任务结果，现在没法把这个任务结果通知到正在执行的线程，所以必须主动取消或者一直
等待它执行完成。

 

　　（2）不支持进一步的非阻塞调用

通过 Future 的 get 方法会一直阻塞到任务完成，但是想在获取任务之后执行额外的任务，因为 Future 不支持回调函数，所以无法实现这个功能

　　（3）不支持链式调用

　　　　对于 Future 的执行结果，我们想继续传到下一个 Future 处理使用，从而形成一个链式的 pipline 调用，这在 Future 中是没法实现的

 

不支持多个 Future 合并

比如我们有 10 个 Future 并行执行，我们想在所有的 Future 运行完毕之后，执行某些函数，是没法通过 Future 实现的

　　（5）不支持异常处理

　　　　Future 的 API 没有任何的异常处理的 api，所以在异步运行时，如果出了问题是不好定位的

 

三、CompletableFuture 入门

1、使用 CompletableFuture

　　场景：主线程里面创建一个 CompletableFuture，然后主线程调用 get 方法会阻塞，最后我们在一个子线程中使其终止。

/**
     * 主线程里面创建一个 CompletableFuture，然后主线程调用 get 方法会阻塞，最后我们
     在一个子线程中使其终止
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        CompletableFuture<String> future = new CompletableFuture<>();
        new Thread(() -> {
            try{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "子线程开始干活");
                //子线程睡 5 秒
                Thread.sleep(5000);
                //在子线程中完成主线程
                future.complete("success");
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }, "A").start();
        //主线程调用 get 方法阻塞
        System.out.println("主线程调用 get 方法获取结果为: " + future.get());
        System.out.println("主线程完成,阻塞结束!!!!!!");
    }

 

2、没有返回值的异步任务

public class CompletableFutureDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("主线程开始");

        //运行一个没有返回值的异步任务
        CompletableFuture<Void> completableFuture1 = CompletableFuture.runAsync(()->{
            try {
                System.out.println("子线程启动干活");
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : CompletableFuture1");
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println("子线程完成");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        //主线程阻塞
        completableFuture1.get();
        System.out.println("主线程结束");

    }
}

 

3、有返回值的异步任务

public class CompletableFutureDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        System.out.println("主线程开始");
        //运行一个有返回值的异步任务
        CompletableFuture<Integer> completableFuture2 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            try {
                System.out.println("子线程开始任务");
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : CompletableFuture2");

                Thread.sleep(5000);
                //模拟异常
                int i = 10/0;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 1024;
        });

        completableFuture2.whenComplete((t,u)->{
            System.out.println("------t="+t);  //返回值信息
            System.out.println("------u="+u);  //方法中的异常信息
        }).get();

        //主线程阻塞
        Integer s = completableFuture2.get();
        System.out.println("主线程结束, 子线程的结果为:" + s);
    }
}

 

4、线程依赖

　　当一个线程依赖另一个线程时，可以使用 thenApply 方法来把这两个线程串行化。

private static Integer num = 10;
    /**
     * 先对一个数加 10,然后取平方
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        CompletableFuture<Integer> future =
                CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                    try {
                        System.out.println("加 10 任务开始");
                        num += 10;
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return num;
                }).thenApply(integer -> {
                    return num * num;
                });
        Integer integer = future.get();
        System.out.println("主线程结束, 子线程的结果为:" + integer);
    }

 

5、消费处理结果

　　thenAccept 消费处理结果, 接收任务的处理结果，并消费处理，无返回结果。

private static Integer num = 10;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                System.out.println("加 10 任务开始");
                num += 10;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } 
            return num;
        }).thenApply(integer -> {
            return num * num;
        }).thenAccept(new Consumer<Integer>() {
            @Override
            public void accept(Integer integer) {
                System.out.println("子线程全部处理完成,最后调用了 accept,结果为:" +
                        integer);
            }
        });
    }

 

6、异常处理

exceptionally 异常处理,出现异常时触发

private static Integer num = 10;
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            int i= 1/0;
            System.out.println("加 10 任务开始");
            num += 10;
            return num;
        }).exceptionally(ex -> {
            System.out.println(ex.getMessage());
            return -1;
        });
        System.out.println(future.get());
    }

 

　　handle 类似于 thenAccept/thenRun 方法,是最后一步的处理调用,但是同时可以处理异常

private static Integer num = 10;
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("加 10 任务开始");
            num += 10;
            return num;
        }).handle((i,ex) ->{
            System.out.println("进入 handle 方法");
            if(ex != null){
                System.out.println("发生了异常,内容为:" + ex.getMessage());
                return -1;
            }else{
                System.out.println("正常完成,内容为: " + i);
                return i;
            }});
        System.out.println(future.get());
    }

 

7、结果合并

　　thenCompose 合并两个有依赖关系的 CompletableFutures 的执行结果

private static Integer num = 10;
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        //第一步加 10
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("加 10 任务开始");
            num += 10;
            return num;
        });
        //合并
        CompletableFuture<Integer> future1 = future.thenCompose(i ->
                //再来一个 CompletableFuture
                CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                    return i + 1;
                }));
        System.out.println(future.get());
        System.out.println(future1.get());
    }

 

　　thenCombine 合并两个没有依赖关系的 CompletableFutures 任务

private static Integer num = 10;
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        CompletableFuture<Integer> job1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("加 10 任务开始");
            num += 10;
            return num;
        });
        CompletableFuture<Integer> job2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {System.out.println("乘以 10 任务开始");
            num = num * 10;
            return num;
        });
        //合并两个结果
        CompletableFuture<Object> future = job1.thenCombine(job2, new
                BiFunction<Integer, Integer, List<Integer>>() {
                    @Override
                    public List<Integer> apply(Integer a, Integer b) {
                        List<Integer> list = new ArrayList<>();
                        list.add(a);
                        list.add(b);
                        return list;
                    }
                });
        System.out.println("合并结果为:" + future.get());
    }

 

　　合并多个任务的结果 allOf 与 anyOf
　　allOf: 一系列独立的 future 任务，等其所有的任务执行完后做一些事情

private static Integer num = 10;
    /**
     * 先对一个数加 10,然后取平方
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        List<CompletableFuture> list = new ArrayList<>();
        CompletableFuture<Integer> job1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("加 10 任务开始");
            num += 10;
            return num;
        });
        list.add(job1);
        CompletableFuture<Integer> job2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("乘以 10 任务开始");num = num * 10;
            return num;
        });
        list.add(job2);
        CompletableFuture<Integer> job3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("减以 10 任务开始");
            num = num * 10;
            return num;
        });
        list.add(job3);
        CompletableFuture<Integer> job4 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("除以 10 任务开始");
            num = num * 10;
            return num;
        });
        list.add(job4);
    //多任务合并
        List<Integer> collect =
                list.stream().map(CompletableFuture<Integer>::join).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect);
    }

 

anyOf: 只要在多个 future 里面有一个返回，整个任务就可以结束，而不需要等到每一个future 结束

private static Integer num = 10;
    /**
     * 先对一个数加 10,然后取平方
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("主线程开始");
        CompletableFuture<Integer>[] futures = new CompletableFuture[4];
        CompletableFuture<Integer> job1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try{
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println("加 10 任务开始");num += 10;
                return num;
            }catch (Exception e){
                return 0;
            }
        });
        futures[0] = job1;
        CompletableFuture<Integer> job2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try{
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("乘以 10 任务开始");
                num = num * 10;
                return num;
            }catch (Exception e){
                return 1;
            }
        });
        futures[1] = job2;
        CompletableFuture<Integer> job3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try{
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println("减以 10 任务开始");
                num = num * 10;
                return num;
            }catch (Exception e){
                return 2;
            }
        });
        futures[2] = job3;
        CompletableFuture<Integer> job4 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try{
                Thread.sleep(4000);
                System.out.println("除以 10 任务开始");num = num * 10;
                return num;
            }catch (Exception e){
                return 3;
            }
        });
        futures[3] = job4;
        CompletableFuture<Object> future = CompletableFuture.anyOf(futures);
        System.out.println(future.get());
    }