并发编程从零开始（十五）-CompletableFuture

14 CompletableFuture 用法

从JDK 8开始，在Concurrent包中提供了一个强大的异步编程工具CompletableFuture。在JDK8之前，异步编程可以通过线程池和Future来实现，但功能还不够强大。

CompletableFuture实现了Future接口，所以它也具有Future的特性：调用get()方法会阻塞在那，直到结果返回。

另外1个线程调用complete方法完成该Future，则所有阻塞在get()方法的线程都将获得返回结果。

14.1 runAsync与supplyAsync

上面的例子是一个空的任务，下面尝试提交一个真的任务，然后等待结果返回。

例1：runAsync(Runnable)

CompletableFuture.runAsync(...)传入的是一个Runnable接口。

例2： supplyAsync(Supplier)

例2和例1的区别在于，例2的任务有返回值。没有返回值的任务，提交的是Runnable，返回的是CompletableFuture；有返回值的任务，提交的是 Supplier，返回的是CompletableFuture。Supplier和前面的Callable很相似。

通过上面两个例子可以看出，在基本的用法上，CompletableFuture和Future很相似，都可以提交两类任务：一类是无返回值的，另一类是有返回值的。

14.2 thenRun、thenAccept和thenApply

对于 Future，在提交任务之后，只能调用 get()等结果返回；但对于 CompletableFuture，可以在结果上面再加一个callback，当得到结果之后，再接着执行callback。

例1：thenRun(Runnable)

该案例最后不能获取到结果，只会得到一个null。

例2：thenAccept(Consumer)

上述代码在thenAccept中可以获取任务的执行结果，接着进行处理。

例3：thenApply(Function)

三个例子都是在任务执行完成之后，接着执行回调，只是回调的形式不同：

1. thenRun后面跟的是一个无参数、无返回值的方法，即Runnable，所以最终的返回值是CompletableFuture类型。

2. thenAccept后面跟的是一个有参数、无返回值的方法，称为Consumer，返回值也是CompletableFuture类型。顾名思义，只进不出，所以称为Consumer；前面的Supplier，是无参数，有返回值，只出不进，和Consumer刚好相反。

3. thenApply 后面跟的是一个有参数、有返回值的方法，称为Function。返回值是CompletableFuture类型。

而参数接收的是前一个任务，即 supplyAsync(...)这个任务的返回值。因此这里只能用supplyAsync，不能用runAsync。因为runAsync没有返回值，不能为下一个链式方法传入参数。

14.3 thenCompose与thenCombine

例1：thenCompose

在上面的例子中，thenApply接收的是一个Function，但是这个Function的返回值是一个通常的基本数据类型或一个对象，而不是另外一CompletableFuture。如果 Function 的返回值也是一个CompletableFuture，就会出现嵌套的CompletableFuture。考虑下面的例子：

如果希望返回值是一个非嵌套的CompletableFuture，可以使用thenCompose：

下面是thenCompose方法的接口定义：

CompletableFuture中的实现：

从该方法的定义可以看出，它传入的参数是一个Function类型，并且Function的返回值必须是CompletionStage的子类，也就是CompletableFuture类型。

例2：thenCombine

thenCombine方法的接口定义如下，从传入的参数可以看出，它不同于thenCompose。

第1个参数是一个CompletableFuture类型，第2个参数是一个方法，并且是一个BiFunction，也就是该方法有2个输入参数，1个返回值。

从该接口的定义可以大致推测，它是要在2个 CompletableFuture 完成之后，把2个CompletableFuture的返回值传进去，再额外做一些事情。实例如下：

14.4 任意个CompletableFuture的组合

上面的thenCompose和thenCombine只能组合2个CompletableFuture，而接下来的allOf 和anyOf 可以组合任意多个CompletableFuture。方法接口定义如下所示。

首先，这两个方法都是静态方法，参数是变长的CompletableFuture的集合。其次，allOf和anyOf的区别，前者是“与”，后者是“或”。

allOf的返回值是CompletableFuture类型，这是因为每个传入的CompletableFuture的返回值都可能不同，所以组合的结果是无法用某种类型来表示的，索性返回Void类型。

anyOf 的含义是只要有任意一个 CompletableFuture 结束，就可以做接下来的事情，而无须像AllOf那样，等待所有的CompletableFuture结束。

但由于每个CompletableFuture的返回值类型都可能不同，任意一个，意味着无法判断是什么类型，所以anyOf的返回值是CompletableFuture