java实现异步执行 java实现异步
java中completablefuture用于处理异步任务，提高程序响应性和效率。1.它代表异步计算结果，支持链式调用定义后续操作；2.通过supplyasync/runasync创建异步任务，completedfuture创建已完成任务； 3.使用thenapply/thenaccept/thenrun实现链式操作，thencombine/thencompose组合多个任务；4.提供allof/anyof编排多任务执行；5.通过exceptionally/handle/whencom plete处理异常；6.吸入future，其优点是非阻塞回调、丰富的组合能力、简化线程管理；7.选择executorservice需根据任务类型决定，如forkjoinpool适用于cpu密集任务型；8.get()方法会阻塞，应优先使用系列方法避免阻塞；9.使用ortimeout设置超时，配合异常处理超时异常；10.cancel()方法可以取消任务，但不一定能立即停止执行；11.与spring集成可通过@async异步声明方法，返回completablefuture。
Java中，CompletableFuture提供了一种强大的方式来处理异步任务，它可以组合、编排和管理异步操作，从而提高程序的响应性和效率。
解决方案
CompletableFuture的核心在于它代表有了异步计算的结果，你可以用链式调用它的方法来定义任务完成后面的后续操作。以下是一些关键用法：
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创建CompletableFuture：CompletableFuture.supplyAsync(() -gt； ...)：用于执行一个有返回值的异步任务。CompletableFuture.runAsync(() -gt； ...)：用于执行一个无返回值的异步任务。CompletableFuture.completedFuture(value)：创建一个已经完成的CompletableFuture，直接返回指定的值。
// 异步执行一个运行操作，返回串CompletableFuturelt；Stringgt； future = CompletableFuture.supplyAsync(() -gt； { // 模拟运行操作 try { Thread.sleep(1000)； } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt()； throw new RuntimeException(e)； } return quot；Hello， Async World!quot；；})；//异步执行一个无返回值操作CompletableFuturelt；Voidgt； voidFuture = CompletableFuture.runAsync(() -gt； { System.out.println(quot；运行异步任务...quot；)；})；登录后复制
链式操作：thenApply(Function)：当CompletableFuture完成时，将结果传递给Function进行处理，返回一个新的CompletableFuture，包含Function的返回值。thenAccept(Consumer)： 当CompletableFuture完成时，将结果传递给Consumer进行处理，没有返回值。thenRun(Runnable)：当CompletableFuture完成时，执行Runnable，没有值，也不关心CompletableFuture的结果。thenCombine(CompletableFuture， BiFunction)：当CompletableFuture都完成两个时，将它们的结果传递给BiFunction返回进行处理，返回一个新的CompletableFuture，包含BiFunction的值。thenCompose(Function)： 相似thenApply，但Function的返回值必须是另一个CompletableFuture，用于稀疏化的CompletableFuture。exceptionally(Function)：当CompletableFuture抛出异常时，使用Function处理异常，返回一个新的CompletableFuture，包含Function的返回值。
future.thenApply(result -gt； result.toUpperCase()) // 将结果转换为大写 .thenAccept(upperCaseResult -gt； System.out.println(quot；Result： quot； upperCaseResult)) // 打印结果 .exceptionally(ex -gt； { System.err.println(quot；Error： quot； ex.getMessage())； return null； // 或者返回一个默认值})；登录后复制
组合多个CompletableFuture：allOf(CompletableFuture...)：等待所有CompletableFuture完成。anyOf(CompletableFuture...)：只要有一个CompletableFuture完成，就返回。CompletableFuturelt；Stringgt； future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -gt； quot；任务 1quot；)；CompletableFuturelt；Stringgt； future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -gt； quot；任务2quot；)；CompletableFuturelt；Voidgt； allFutures = CompletableFuture.allOf(future1， future2)；allFutures.thenRun(() -gt； { System.out.println(quot；所有任务完成！quot；)； try { System.out.println(quot；结果1：quot；future1.get())； System.out.println(quot；结果2： quot； future2.get())； } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { e.printStackTrace()； }})；登录后复制
异常处理：exceptionally(Function)：处理异常，返回一个备用值。handle(BiFunction)：处理结果或异常，返回一个新值。whenComplete(BiConsumer)：在完成时执行，无论成功还是失败，不修改结果。
CompletableFuturelt；Stringgt； futureWithException = CompletableFuture.supplyAsync(() -gt； { throw new RuntimeException(quot；出了问题！quot；)；})；futureWithException.exceptionally(ex -gt； { System.err.println(quot；异常处理： quot； ex.getMessage())； return quot；默认值quot；；}).thenAccept(result -gt； System.out.println(quot；Result： quot； result))；登录后复制
CompletableFuture相对于Future的优势是什么？
CompletableFuture最大的优势在于它提供了非阻塞的API，允许你回调注册函数，在任务完成时自动执行，而不需要像Future通过get()方法阻塞等待结果。此外，CompletableFuture提供了更丰富的组合和编排能力，可以方便地构建复杂的逻辑。 Future 需要手动进行线程管理，而 CompletableFuture 可以使用 ForkJoinPool 或者自定义的 ExecutorService，简化了线程的管理。
如何选择合适的 ExecutorService？
选择合适的 ExecutorService 来承载你的应用场景。如果是 CPU 密集型任务，可以使用 ForkJoinPool.commonPool() 或者创建一个固定大小的线程池。如果是IO密集型任务，可以创建一个CachedThreadPool或者一个固定大小的线程池，并根据实际情况调整线程池的大小。重要的是监控线程池的使用情况，避免线程饥饿或线程过多导致性能下降。也可以使用Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()来创建虚拟线程池，但需要JDK21及以上。
CompletableFuture的get()方法会阻止阻塞吗？如何阻止？
CompletableFuture.get()方法会阻塞当前线程，结果直到可用或超时。 为了避免阻塞，应该尽量使用非阻塞的回调方法，例如thenApply、thenAccept、thenRun等。如果必须使用get()方法，可以设置超时时间，例如get(timeout， TimeUnit)，并在超时后进行处理。另一种方法是使用join()方法，它会抛出一个默认检查的异常，不需要显式处理InterruptedException和ExecutionException。
如何处理CompletableFuture中的超时？
可以使用orTimeout(long， TimeUnit)方法来设置如果超时时间。CompletableFuture在指定时间没有完成，会抛出一个TimeoutException。可以使用异常方法来处理这个异常。
CompletableFuturelt；Stringgt； futureWithTimeout = CompletableFuture.supplyAsync(() -gt； { try { Thread.sleep(2000)； // 模拟运行操作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt()； throw new RuntimeException(e)； } return quot；Resultquot；；}).orTimeout(1， TimeUnit.SECONDS)；futureWithTimeout.thenAccept(result -gt； System.out.println(quot；结果： quot； result)) .exceptionally(ex -gt； { System.err.println(quot；超时异常： quot； ex.getMessage())； return null； })；登录后复制
CompletableFuture的cancel()方法有什么作用？
CompletableFuture.cancel(boolean mayInterruptIfRunning)方法用于取消CompletableFuture的执行。 mayInterruptIfRunning参数指定是否中断正在运行的任务。如果任务已经完成或已经被取消，调用此方法不会有任何效果。取消一个CompletableFuture会触发一个CancellationException。注意需要，取消操作不一定能立即停止的任务执行，这取决于任务的具体实现。
CompletableFuture如何与Spring框架集成？
Spring框架提供了对CompletableFuture的良好支持。你可以使用@Async注解将一个方法声明为异步方法，Spring会自动将其接收一个线程池中执行。你还可以使用AsyncResult类来封装方法的返回值，并将其转换为CompletableFuture。@Servicepublic class AsyncService { @Async public CompletableFuturelt；Stringgt； doSomethingAsync() { // 执行异步操作 return CompletableFuture.completedFuture(quot；Async Resultquot；)； }}登录后复制
以上就是Java中如何用CompletableFuture处理异步任务的详细内容，更多请关注乐哥常识网其他相关文章！