Future和CompletableFuture的理解

爱为斯坦發表於2024-10-23

Future:

一個Future介面表示一個未來可能會返回的結果，它定義的方法有：

get()：獲取結果（可能會等待）
get(long timeout, TimeUnit unit)：獲取結果，但只等待指定的時間；
cancel(boolean mayInterruptIfRunning)：取消當前任務；
isDone()：判斷任務是否已完成。
在呼叫get()時，如果非同步任務已經完成，我們就直接獲得結果。如果非同步任務還沒有完成，那麼get()會阻塞，直到任務完成後才返回結果。
使用Future獲得非同步執行結果時，要麼呼叫阻塞方法get()，要麼輪詢看isDone()是否為true，這兩種方法都不是很好，因為主執行緒也會被迫等待。

CompletableFuture:

使用Future獲得非同步執行結果時，要麼呼叫阻塞方法get()，要麼輪詢看isDone()是否為true，這兩種方法都不是很好，因為主執行緒也會被迫等待。
從Java 8開始引入了CompletableFuture，它針對Future做了改進，可以傳入回撥物件，當非同步任務完成或者發生異常時，自動呼叫回撥物件的回撥方法
CompletableFuture的優點是：

  • 非同步任務結束時，會自動回撥某個物件的方法；
  • 非同步任務出錯時，會自動回撥某個物件的方法；
  • 主執行緒設定好回撥後，不再關心非同步任務的執行。

CompletableFuture可以指定非同步處理流程：

  • thenAccept()處理正常結果；
  • exceptional()處理異常結果；
  • thenApplyAsync()用於序列化另一個CompletableFuture；
  • anyOf()和allOf()用於並行化多個CompletableFuture。

使用 CompletableFuture 的方法

  1. 直接使用 CompletableFuture 提交任務

    • 使用 CompletableFuture.runAsync() 或 CompletableFuture.supplyAsync()，這些方法會使用預設執行緒池來執行非同步任務。
    • 適合快速啟動簡單的非同步操作，不需要額外的執行緒池管理。

  2. 使用 CompletableFuture 並指定執行緒池

    • 透過 supplyAsync() 或 runAsync() 的過載版本，接受 Executor 引數，從而使用自定義執行緒池來執行任務。
    • 適合需要對執行緒池進行配置和管理的場景，如調整執行緒數量、佇列容量等。
    java複製程式碼ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 執行某些操作
    return result;
}, executor);

  3. 透過執行緒池中的 submit() 方法獲取 CompletableFuture

    • 使用 Executor 的 submit() 方法（如 executor.submit()），結合 CompletableFuture 來獲取執行結果。
    • 這通常會返回 Future，但可以將結果轉換為 CompletableFuture 進行後續處理。
    java複製程式碼Future<String> future = executor.submit(() -> {
    // 執行某些操作
    return result;
});
CompletableFuture<String> completableFuture = CompletableFuture.completedFuture(future.get());

異常處理和結果回撥

  • 透過 thenApply()、thenAccept() 和 exceptionally() 等方法處理結果和異常。
  • CompletableFuture 提供了靈活的方式來組合多個非同步操作，使得非同步程式設計更容易。

參考：https://www.cnblogs.com/yaochunhui/p/15543298.html

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