如何在 Java 中使用 CompletableFuture 实现异步并发编程？

在 Java 中使用 CompletableFuture 实现异步并发编程：创建 CompletableFuture：通过 CompletableFuture.supplyAsync() 创建一个 CompletableFuture，它接收一个无参数方法作为参数，并返回一个值。处理完成情况：使用 whenComplete()、thenApply()、thenAccept()、exceptionally() 和 handle() 方法处理任务的完成、异常和取消的情况。组合 CompletableFuture：使用 thenCompose() 方法将两个 CompletableFuture 链式连接起来。实战案例：展示如何使用 CompletableFuture 并行从数据库获取用户列表，并从远程 API 获取每个用户的详细信息。

如何在 Java 中使用 CompletableFuture 实现异步并发编程？

简介

CompletableFuture 是 Java 8 中引入的并发工具类，它允许您异步执行任务并处理它们的完成情况。与传统的线程相比，它提供了更加优雅和简化的方式来管理并发性。

基本用法

要创建一个 CompletableFuture，可以使用 CompletableFuture.supplyAsync() 方法，它接受一个 Supplier 作为参数。Supplier 是一个没有参数的方法，返回一个值。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");

处理完成情况

CompletableFuture 的主要功能之一是能够处理任务的完成情况。它提供了多种方法来处理完成、异常和取消的情况：

• whenComplete()：在任务完成后执行指定的动作，无论是否完成成功。
• thenApply()：在任务成功完成后执行指定的函数并返回一个新值。
• thenAccept()：在任务成功完成后执行指定的消费者。
• exceptionally()：在任务失败后执行指定的异常处理程序并返回一个新值。
• handle()：在任务完成后执行指定的函数，无论任务是否完成成功，并返回一个新值。

组合 CompletableFuture

CompletableFuture 可以组合起来创建更复杂的并行任务。例如，您可以使用 thenCompose() 方法将两个 CompletableFuture 链式连接起来：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1);
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 2);

future1.thenCompose(x -> future2.thenApply(y -> x + y));

实战案例

假设我们有以下任务需要并行执行：

• 从数据库中获取用户列表
• 从远程 API 中获取每个用户的详细信息

我们可以使用 CompletableFuture 来实现它：

CompletableFuture<List<User>> futureUsers = CompletableFuture.supplyAsync(() -> getUsersFromDatabase());

CompletableFuture<Map<Integer, UserDetail>> futureDetails = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    List<User> users = futureUsers.get();
    return getUsersDetailsFromApi(users);
});

CompletableFuture<List<User>> combinedFuture = futureUsers.thenCombine(futureDetails, (users, details) -> {
    for (User user : users) {
        user.setDetails(details.get(user.getId()));
    }
    return users;
});

这个例子展示了如何使用 CompletableFuture 并行获取来自不同源的数据并组合它们。