????在JDK1.5已經(jīng)提供了Future和Callable的實(shí)現(xiàn),可以用于阻塞式獲取結(jié)果,如果想要異步獲取結(jié)果,通常都會(huì)以輪詢的方式去獲取結(jié)果,如下:

//定義一個(gè)異步任務(wù)
Future<String> future = executor.submit(()->{
       Thread.sleep(2000);
       return "hello world";
});
//輪詢獲取結(jié)果
while (true){
    if(future.isDone()) {
         System.out.println(future.get());
         break;
     }
 }

????從上面的形式看來(lái)輪詢的方式會(huì)耗費(fèi)無(wú)謂的CPU資源，而且也不能及時(shí)地得到計(jì)算結(jié)果.所以要實(shí)現(xiàn)真正的異步,上述這樣是完全不夠的,在Netty中,我們隨處可見(jiàn)異步編程

ChannelFuture f = serverBootstrap.bind(port).sync();
f.addListener(new GenericFutureListener<Future<? super Void>>() {
                @Override
                public void operationComplete(Future<? super Void> future) throws Exception {
                    System.out.println("complete");
                }
            });

????而JDK1.8中的CompletableFuture就為我們提供了異步函數(shù)式編程,CompletableFuture提供了非常強(qiáng)大的Future的擴(kuò)展功能，可以幫助我們簡(jiǎn)化異步編程的復(fù)雜性绢涡，提供了函數(shù)式編程的能力抡蛙，可以通過(guò)回調(diào)的方式處理計(jì)算結(jié)果妇智，并且提供了轉(zhuǎn)換和組合CompletableFuture的方法齐蔽。

1. 創(chuàng)建CompletableFuture對(duì)象

????CompletableFuture提供了四個(gè)靜態(tài)方法用來(lái)創(chuàng)建CompletableFuture對(duì)象：

public static CompletableFuture<Void>   runAsync(Runnable runnable)
public static CompletableFuture<Void>   runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
public static <U> CompletableFuture<U>  supplyAsync(Supplier<U> supplier)
public static <U> CompletableFuture<U>  supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)

????Asynsc表示異步,而supplyAsync與runAsync不同在與前者異步返回一個(gè)結(jié)果,后者是void.第二個(gè)函數(shù)第二個(gè)參數(shù)表示是用我們自己創(chuàng)建的線程池,否則采用默認(rèn)的ForkJoinPool.commonPool()作為它的線程池.其中Supplier是一個(gè)函數(shù)式接口,代表是一個(gè)生成者的意思,傳入0個(gè)參數(shù),返回一個(gè)結(jié)果.(更詳細(xì)的可以看我另一篇文章)

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            return "hello world";
  });
System.out.println(future.get());  //阻塞的獲取結(jié)果  ''helllo world"

2. 主動(dòng)計(jì)算

????以下4個(gè)方法用于獲取結(jié)果

//同步獲取結(jié)果
public T    get()
public T    get(long timeout, TimeUnit unit)
public T    getNow(T valueIfAbsent)
public T    join()

getNow有點(diǎn)特殊杠巡，如果結(jié)果已經(jīng)計(jì)算完則返回結(jié)果或者拋出異常剑勾，否則返回給定的valueIfAbsent值埃撵。join()與get()區(qū)別在于join()返回計(jì)算的結(jié)果或者拋出一個(gè)unchecked異常(CompletionException)，而get()返回一個(gè)具體的異常.

• 主動(dòng)觸發(fā)計(jì)算.

public boolean complete(T  value)
public boolean completeExceptionally(Throwable ex)

上面方法表示當(dāng)調(diào)用CompletableFuture.get()被阻塞的時(shí)候,那么這個(gè)方法就是結(jié)束阻塞,并且get()獲取設(shè)置的value.

 
 public static CompletableFuture<Integer> compute() {
        final CompletableFuture<Integer> future = new CompletableFuture<>();
        return future;
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final CompletableFuture<Integer> f = compute();
        class Client extends Thread {
            CompletableFuture<Integer> f;
            Client(String threadName, CompletableFuture<Integer> f) {
                super(threadName);
                this.f = f;
            }
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println(this.getName() + ": " + f.get());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (ExecutionException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        new Client("Client1", f).start();
        new Client("Client2", f).start();
        System.out.println("waiting");
        //設(shè)置Future.get()獲取到的值
        f.complete(100);
        //以異常的形式觸發(fā)計(jì)算
        //f.completeExceptionally(new Exception());
        Thread.sleep(1000);
    }

3. 計(jì)算結(jié)果完成時(shí)的處理

public CompletableFuture<T>     whenComplete(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
public CompletableFuture<T>     whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
public CompletableFuture<T>     whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action, Executor executor)
public CompletableFuture<T>     exceptionally(Function<Throwable,? extends T> fn)

上面4個(gè)方法是當(dāng)計(jì)算階段結(jié)束的時(shí)候觸發(fā),BiConsumer有兩個(gè)入?yún)?分別代表計(jì)算返回值,另外一個(gè)是異常.無(wú)返回值.方法不以Async結(jié)尾虽另，意味著Action使用相同的線程執(zhí)行暂刘，而Async可能會(huì)使用其它的線程去執(zhí)行(如果使用相同的線程池，也可能會(huì)被同一個(gè)線程選中執(zhí)行)捂刺。

future.whenCompleteAsync((v,e)->{
       System.out.println("return value:"+v+"  exception:"+e);
 });

• handle()

public <U> CompletableFuture<U>     handle(BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     handleAsync(BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     handleAsync(BiFunction<? super T,Throwable,? extends U> fn, Executor executor)

與whenComplete()不同的是這個(gè)函數(shù)返回CompletableFuture并不是原始的CompletableFuture返回的值,而是BiFunction返回的值.

4. CompletableFuture的組合

• thenApply
  當(dāng)計(jì)算結(jié)算完成之后,后面可以接繼續(xù)一系列的thenApply,來(lái)完成值的轉(zhuǎn)化.

public <U> CompletableFuture<U>     thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)

它們與handle方法的區(qū)別在于handle方法會(huì)處理正常計(jì)算值和異常谣拣，因此它可以屏蔽異常，避免異常繼續(xù)拋出族展。而thenApply方法只是用來(lái)處理正常值森缠，因此一旦有異常就會(huì)拋出。

  CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            
            return "hello world";
        });

CompletableFuture<String> future3 = future.thenApply((element)->{
            return element+"  addPart";
        }).thenApply((element)->{
            return element+"  addTwoPart";
        });
        System.out.println(future3.get());//hello world  addPart  addTwoPart

5. CompletableFuture的Consumer

只對(duì)CompletableFuture的結(jié)果進(jìn)行消費(fèi),無(wú)返回值,也就是最后的CompletableFuture是void.

public CompletableFuture<Void>  thenAccept(Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void>  thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void>  thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action, Executor executor)

//入?yún)樵嫉腃ompletableFuture的結(jié)果.
CompletableFuture future4 = future.thenAccept((e)->{
            System.out.println("without return value");
        });
future4.get();

• thenAcceptBoth

這個(gè)方法用來(lái)組合兩個(gè)CompletableFuture,其中一個(gè)CompletableFuture等待另一個(gè)CompletableFuture的結(jié)果.

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            return "hello world";
        });
CompletableFuture future5 =  future.thenAcceptBoth(CompletableFuture.completedFuture("compose"),
                (x, y) -> System.out.println(x+y));//hello world compose

6. Either和ALL

????thenAcceptBoth是當(dāng)兩個(gè)CompletableFuture都計(jì)算完成仪缸，而我們下面要了解的方法applyToEither是當(dāng)任意一個(gè)CompletableFuture計(jì)算完成的時(shí)候就會(huì)執(zhí)行贵涵。

Random rand = new Random();
        CompletableFuture<Integer> future9 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000 + rand.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 100;
        });
        CompletableFuture<Integer> future10 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000 + rand.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 200;
        });
        //兩個(gè)中任意一個(gè)計(jì)算完成,那么觸發(fā)Runnable的執(zhí)行
        CompletableFuture<String> f =  future10.applyToEither(future9,i -> i.toString());
        //兩個(gè)都計(jì)算完成,那么觸發(fā)Runnable的執(zhí)行
        CompletableFuture f1 = future10.acceptEither(future9,(e)->{
            System.out.println(e);
        });
        System.out.println(f.get());

????如果想組合超過(guò)2個(gè)以上的CompletableFuture,allOf和anyOf可能會(huì)滿足你的要求.allOf方法是當(dāng)所有的CompletableFuture都執(zhí)行完后執(zhí)行計(jì)算。anyOf方法是當(dāng)任意一個(gè)CompletableFuture執(zhí)行完后就會(huì)執(zhí)行計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果相同宾茂。

總結(jié)

????有了CompletableFuture之后,我們自己實(shí)現(xiàn)異步編程變得輕松很多,這個(gè)類(lèi)也提供了許多方法來(lái)組合CompletableFuture.結(jié)合Lambada表達(dá)式來(lái)用,變得很輕松.