java基本知識手冊（Java8的異步利器）

2023-04-13 01:05:57

completableFuture 是JDK1.8版本新引入的類。下面是這個類：

實現了倆接口，本身是個class。這個是Future的實現類，使用 completionStage 接口去支持完成時觸發的函數和操作。

一個 completetableFuture 就代表了一個任務，他能用Future的方法，還能做一些之前說的 ExecutorService 配合 futures 做不了的。

之前future需要等待isDone為true才能知道任務跑完了，或者就是用get方法調用的時候會出現阻塞，而使用 completableFuture 的使用就可以用then，when等等操作來防止以上的阻塞和輪詢isDone的現象出現。

1.創建CompletableFuture直接new對象。

一個 completableFuture 對象代表著一個任務，這個對象能跟這個任務產生聯繫。

下面用的 complete 方法意思就是這個任務完成了需要返回的結果，然後用 get 方法可以獲取到。

2.JDK1.8使用的接口類。

在本文的 CompletableFuture 中大量地使用了這些函數式接口。

註：這些聲明大量應用於方法的入參中，像 thenApply 和 thenAccept 這倆就是一個用Function一個用Consumer

而lambda函數正好是可以作為這些接口的實現。例如 s->{return 1;} 這個就相當於一個Function。因為有入參和返回結果。

(1)Function

(2)Consumer

對於前面有Bi的就是這樣的，BiConsumer就是兩個參數的。

(3)Predicate這個接口聲明是一個入參，返回一個boolean。

(4)supplier

3.下面是這個類的靜態方法

帶有Async就是異步執行的意思、也是一個 completableFuture 對象代表著一個任務這個原則。

這種異步方法都可以指定一個線程池作為任務的運行環境，如果沒有指定就會使用 forkJoinPool 線程池來執行

(1) supplyAsync&runAsync 的使用例子。

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool; executorService.submit(new Callable { @Override public Object call throws Exception { System.out.println("executorService 是否為守護線程 :" Thread.currentThread.isDaemon); return null; } }); final CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync( -> { System.out.println("this is lambda supplyAsync"); System.out.println("supplyAsync 是否為守護線程 " Thread.currentThread.isDaemon); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace; } System.out.println("this lambda is executed by forkJoinPool"); return "result1"; }); final CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync( -> { System.out.println("this is task with executor");System.out.println("supplyAsync 使用executorService 時是否為守護線程 : " Thread.currentThread.isDaemon); return "result2"; }, executorService); System.out.println(completableFuture.get); System.out.println(future.get); executorService.shutdown;}

這些任務中帶有supply是持有返回值的，run是void返回值的，在玩supply時發現一個問題：如果使用supplyAsync任務時不使用任務的返回值，即 不用get方法阻塞主線程會導致任務執行中斷。

註：跟get方法無關，後面有答案

然後我開始探索是否是只有 supplyAsync 是這樣。我測試了 runAsync 發現也是這樣。

下圖為與 supplyAsync 任務執行不全面一樣的問題，我甚至測試了將lambda換成runnable發現無濟於事。

答案：

造成這個原因是因為Daemon。因為 completableFuture 這套使用異步任務的操作都是創建成了守護線程，那麼我們沒有調用get方法不阻塞這個主線程的時候。主線程執行完畢，所有線程執行完畢就會導致一個問題，就是守護線程退出。

那麼我們沒有執行的代碼就是因為主線程不再跑任務而關閉導致的，可能這個不叫問題，因為在開發中我們主線程常常是一直開著的。但是這個小問題同樣讓我想了好久。

下面我們開一個非守護線程，可以看到程序執行順利。

下面證實守護線程在其他非守護線程全部退出的情況下不繼續執行。

final CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.supplyAsync( -> { System.out.println("this is lambda supplyAsync"); System.out.println("supplyAsync 是否為守護線程 " Thread.currentThread.isDaemon); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); try(BufferedWriter writer = new BufferedWriter (new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File("/Users/zhangyong/Desktop/temp/out.txt"))))){ writer.write("this is completableFuture daemon test"); }catch (Exception e){ System.out.println("exception find"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace; } System.out.println("this lambda is executed by forkJoinPool"); return "result1";});

這個代碼就是操作本地文件，並且sleep了一秒。其他線程就一句控制臺輸出的代碼，最終的結果是文件沒有任何變化。

當我把主線程 sleep 5 秒時，本地文件會寫入一句 this is completableFuture daemon test 驗證成功。

(2)allOf&anyOf

這兩個方法的入參是一個 completableFuture 組、allOf就是所有任務都完成時返回，但是是個Void的返回值。

anyOf是當入參的 completableFuture 組中有一個任務執行完畢就返回，返回結果是第一個完成的任務的結果。

public static void otherStaticMethod throws ExecutionException, InterruptedException { final CompletableFuture futureOne = CompletableFuture.supplyAsync( -> { try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("futureOne InterruptedException"); } return "futureOneResult"; }); final CompletableFuture futureTwo = CompletableFuture.supplyAsync( -> { try { Thread.sleep(6000); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("futureTwo InterruptedException"); } return "futureTwoResult"; }); CompletableFuture future = CompletableFuture.allOf(futureOne, futureTwo); System.out.println(future.get);// CompletableFuture completableFuture = CompletableFuture.anyOf(futureOne, futureTwo);// System.out.println(completableFuture.get); }