在Java中，异步编程是为了在执行耗时操作时提高程序的性能和响应能力的一种方式。在旧的Java版本中，异步编程使用回调函数和Future模式来处理异步任务，但这种方式比较繁琐且不易于管理和组合。

Java 8引入了CompletableFuture类，它简化了异步编程，提供了更好的处理异步任务的方式。CompletableFuture是Future的一个增强版本，可以以更直观和流畅的方式处理异步任务的结果和异常。

CompletableFuture的基本用法

CompletableFuture的用法非常简单和直观。我们可以使用supplyAsync()方法创建一个CompletableFuture，其中包含一个异步执行的任务。下面是一个例子：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务
    return "Hello, World!";
});

我们可以使用thenApply()方法来处理异步任务的结果。下面是一个例子：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务
    return "Hello, World!";
});

CompletableFuture<Integer> lengthFuture = future.thenApply(String::length);

int length = lengthFuture.get();

上面的例子中，我们使用thenApply()方法将异步任务的结果转化为其长度，并获取最终的长度结果。

异步任务的组合和链式调用

CompletableFuture还提供了丰富的方法来处理异步任务的组合和链式调用。我们可以使用thenCompose()方法来组合多个异步任务。下面是一个例子：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务1
    return "Hello";
});

CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务2
    return "World";
});

CompletableFuture<String> combinedFuture = future1.thenCompose(result1 ->
        future2.thenApply(result2 -> result1 + ", " + result2));

String combinedResult = combinedFuture.get();

上面的例子中，我们将两个异步任务合并为一个字符串，并获取最终的结果。

除了thenCompose()方法，CompletableFuture还提供了thenCombine()、thenAcceptBoth()等方法来处理多个异步任务的组合和并行执行。

处理异步任务的异常

CompletableFuture还提供了方法来处理异步任务的异常情况。我们可以使用exceptionally()方法来处理异常并返回一个默认值。下面是一个例子：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务
    throw new RuntimeException("Something went wrong");
});

CompletableFuture<String> handledFuture = future.exceptionally(ex -> "Default Value");

String result = handledFuture.get();

上面的例子中，如果异步任务抛出了异常，我们使用exceptionally()方法来处理异常并返回一个默认值。

并发执行和等待所有异步任务完成

CompletableFuture还提供了方法来并发执行多个异步任务，并等待所有任务都完成。我们可以使用allOf()方法来实现这个功能。下面是一个例子：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务1
    return "Hello";
});

CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步执行的任务2
    return "World";
});

CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(future1, future2);

allFutures.get();

String result1 = future1.get();
String result2 = future2.get();

上面的例子中，我们并发执行了两个异步任务，并等待所有任务都完成后获取最终的结果。

总结

CompletableFuture是Java中用于异步编程的强大工具。它提供了简单和直观的方法来处理异步任务的结果和异常，以及组合和并发执行多个异步任务。借助CompletableFuture，我们可以轻松地编写出性能优异且响应能力强大的Java程序。

本文来自极简博客，作者：梦幻星辰，转载请注明原文链接：Java中的CompletableFuture：异步编程实战