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Java中如何用CompletableFuture组合异步操作

穿越時空

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发布时间:2025-06-23 22:20:02

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来源于php中文网

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completablefuture的常用组合方法包括thencombine、thencompose、allof、thenapply、thenaccept、anyof和ortimeout。其中thencombine用于合并两个独立future的结果,thencompose用于将一个future的结果作为另一个future的输入,allof用于等待多个future完成,thenapply允许对一个future的结果进行转换,thenaccept允许对结果执行操作但不返回值,anyof允许等待多个future中的任何一个完成,ortimeout用于设置超时时间。此外,处理异常的方法包括exceptionally提供默认值或恢复逻辑,handle用于同时处理正常结果和异常情况,并且相较于传统future,completablefuture具有非阻塞性、丰富的组合能力、异常处理机制及支持超时控制等优势,显著提升了异步编程的灵活性和健壮性。

Java中如何用CompletableFuture组合异步操作

使用CompletableFuture组合异步操作,核心在于将多个独立的异步任务串联或并行执行,最终得到一个整合的结果。这能显著提升程序的并发性和响应速度,尤其是在处理I/O密集型任务时。

Java中如何用CompletableFuture组合异步操作
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class CompletableFutureExample {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

        CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟耗时操作
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                return "Error in Future 1";
            }
            return "Result from Future 1";
        });

        CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟另一个耗时操作
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                return "Error in Future 2";
            }
            return "Result from Future 2";
        });

        // 使用 thenCombine 组合两个 Future 的结果
        CompletableFuture combinedFuture = future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> {
            return result1 + " and " + result2;
        });

        // 获取组合后的结果
        String finalResult = combinedFuture.get();
        System.out.println("Combined Result: " + finalResult);

        // 使用 thenCompose 链接 Future
        CompletableFuture composedFuture = future1.thenCompose(result1 -> {
            return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                return result1 + " processed further";
            });
        });

        String composedResult = composedFuture.get();
        System.out.println("Composed Result: " + composedResult);

        // 使用 allOf 等待所有 Future 完成
        CompletableFuture allFutures = CompletableFuture.allOf(future1, future2);

        allFutures.get(); // 等待所有 future 完成
        System.out.println("All futures completed");

        // 处理异常
        CompletableFuture futureWithError = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            throw new RuntimeException("Simulated error");
        }).exceptionally(ex -> {
            System.err.println("Caught exception: " + ex.getMessage());
            return "Recovered from error";
        });

        String errorResult = futureWithError.get();
        System.out.println("Error Result: " + errorResult);
    }
}

CompletableFuture的核心在于它提供了一系列方法来组合、链接和处理异步操作的结果。 thenCombine 用于合并两个独立Future的结果, thenCompose 用于将一个Future的结果作为另一个Future的输入, allOf 用于等待多个Future完成,而 exceptionally 用于处理异常情况。

Java中如何用CompletableFuture组合异步操作

CompletableFuture有哪些常用的组合方法?

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

Java中如何用CompletableFuture组合异步操作

除了上面提到的 thenCombinethenComposeallOf,还有一些其他常用的组合方法。 例如, thenApply 允许你对一个Future的结果进行转换,而 thenAccept 允许你对结果执行一些操作,但不返回任何值。 anyOf 允许你等待多个Future中的任何一个完成。 orTimeout 允许你设置超时时间,如果Future在指定时间内未完成,则会抛出异常。

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如何处理CompletableFuture中的异常?

处理 CompletableFuture 中的异常至关重要,否则未捕获的异常可能会导致程序崩溃或产生不可预测的行为。 除了 exceptionally 方法,还可以使用 handle 方法来同时处理正常结果和异常情况。 exceptionally 提供了一种简单的方式来提供一个默认值或执行一些恢复操作,而 handle 提供了更大的灵活性,允许你根据结果或异常来执行不同的逻辑。 另外,需要注意的是,如果Future抛出了受检异常,则需要在调用 get() 方法时捕获 ExecutionExceptionInterruptedException

CompletableFuture与传统的Future相比有什么优势?

CompletableFuture 相较于传统的 Future 接口,最大的优势在于其非阻塞性和组合性。 传统的 Future 接口在调用 get() 方法时会阻塞当前线程,直到结果可用为止。 而 CompletableFuture 允许你注册回调函数,在结果可用时自动执行,而无需阻塞。 此外,CompletableFuture 提供了丰富的组合方法,可以轻松地将多个异步操作链接在一起,而传统的 Future 接口则缺乏这种灵活性。 CompletableFuture 还支持异常处理和超时控制,使得异步编程更加健壮和易于管理。 另一个关键区别在于 CompletableFuture 实现了 CompletionStage 接口,这使得它可以与其他异步组件(如 Reactive Streams)无缝集成。

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