CompletableFuture 有什么用
CompletableFuture是用来描述多线程任务的时序关系的：串行关系，并行关系，聚合关系。
CompletableFuture 是Java 8 新增加的Api,该类实现，Future和CompletionStage两个接口，提供了非常强大的Future的扩展功能，可以帮助我们简化异步编程的复杂性，提供了函数式编程的能力，可以通过回调的方式处理计算结果，并且提供了转换和组合CompletableFuture的方法。
创建CompletableFuture对象
方式一：使用默认线程池
/**
* 创建一个不带返回值得任务。
*/
CompletableFuture<Void> f1 = CompletableFuture.runAsync(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//业务逻辑
}
});
/**
* 创建一个带返回值的任务。
*/
CompletableFuture<String> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<String>() {
@Override
public String get() {
//业务逻辑
return null;
}
});
方式二：使用自定义线程池（建议使用）
//创建线程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
//创建一个不带返回值得任务。
CompletableFuture<Void> f1 = CompletableFuture.runAsync(new Runnable() {
@Override
public void run() {
}
},executor);
//创建一个带返回值的任务。
CompletableFuture<String> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<String>() {
@Override
public String get() {
//业务逻辑
return null;
}
},executor);
- 默认情况下CompletableFuture会使用公共的ForkJoinPool线程池，这个线程池默认创建的线程数是CPU的 核数（也可以通过JVM option:-Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism来设置ForkJoinPool 线程池的线程数）。如果所有CompletableFuture共享一个线程池，那么一旦有任务执行一些很慢的I/O操 作，就会导致线程池中所有线程都阻塞在I/O操作上，从而造成线程饥饿，进而影响整个系统的性能。所以，强烈建议你要根据不同的业务类型创建不同的线程池，以避免互相干扰。
- 创建完CompletableFuture对象之后，会自动地异步执行runnable.run()方法或者supplier.get()方法。因为CompletableFuture类实现了Future接口，所以这两个问题你都可以通过Future接口来解决。另外，CompletableFuture类还实现了CompletionStage接口。
常用API
- public T get()：获取计算结果， 该方法为阻塞方法会等待计算结果完成。
- public T get(long timeout,TimeUnit unit)：有时间限制的阻塞方法
- public T getNow(T valueIfAbsent)立即获取方法结果，如果没有计算结束则返回传的值
- public T join()和 get() 方法类似也是主动阻塞线程，等待计算结果。和get() 方法有细微的差别。
- public boolean complete(T value)：立即完成计算，并把结果设置为传的值，返回是否设置成功
- public boolean completeExceptionally(Throwable ex)：立即完成计算，并抛出异常
理解CompletionStage接口
CompletionStage接口可以清晰地描述任务之间的这种时序关系，时序关系：串行，并行，汇聚。
串行
线程与线程之间的执行顺序是串行的。
//Async代表的是异步执行fn
CompletionStage<R> thenApply(fn);
CompletionStage<R> thenApplyAsync(fn);
CompletionStage<Void> thenAccept(consumer);
CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(consumer);
CompletionStage<Void> thenRun(action);
CompletionStage<Void> thenRunAsync(action);
CompletionStage<R> thenCompose(fn);
CompletionStage<R> thenComposeAsync(fn);
- CompletionStage接口里面描述串行关系，主要是thenApply、thenAccept、thenRun和thenCompose这四 个系列的接口。
- thenApply系列函数里参数fn的类型是接口Function<T, R>，这个接口里与CompletionStage相关的方法是 R apply(T t)，这个方法既能接收参数也支持返回值，所以thenApply系列方法返回的 是CompletionStage<R>。
- 而thenAccept系列方法里参数consumer的类型是接口Consumer<T>，这个接口里与CompletionStage相关 的方法是 void accept(T t)，这个方法虽然支持参数，但却不支持回值，所以thenAccept系列方法返回 的是CompletionStage<Void>。
- thenRun系列方法里action的参数是Runnable，所以action既不能接收参数也不支持返回值，所以thenRun 系列方法返回的也是CompletionStage<Void>。
- 这些方法里面Async代表的是异步执行fn、consumer或者action。其中，需要你注意的是thenCompose系列 方法，这个系列的方法会新创建出一个子流程，最终结果和thenApply系列是相同的。
演示串行
//supplyAsync()启动一个异步 流程
CompletableFuture<String> f0 = CompletableFuture.supplyAsync(
() -> "Hello World") //①
.thenApply(s -> s + "girl") //②
.thenApply(String::toUpperCase);//③
System.out.println(f0.join());
//输出结果 HELLO WORLD girl
虽然这是一个异步流程，但任务①②③却是 串行执行的，②依赖①的执行结果，③依赖②的执行结果。
AND汇聚
CompletionStage接口里面描述AND汇聚关系，主要是thenCombine、thenAcceptBoth和runAfterBoth系列的接口，这些接口的区别也是源自fn、consumer、action这三个核心参数不同。
CompletionStage<R> thenCombine(other, fn);
CompletionStage<R> thenCombineAsync(other, fn);
CompletionStage<Void> thenAcceptBoth(other, consumer); CompletionStage<Void> thenAcceptBothAsync(other, consumer); CompletionStage<Void> runAfterBoth(other, action);
CompletionStage<Void> runAfterBothAsync(other, action);
演示：
// 启动一个异步流程f1
CompletableFuture<Void> f1 = CompletableFuture.runAsync(()->{
System.out.println("异步任务-1");
});
// 启动一个异步流程f2
CompletableFuture<String> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
String s = "异步任务-2";
System.out.println(s);
return s;
});
//启动一个汇聚流程f3
CompletableFuture<String> f3 = f1.thenCombine(f2,(a,tf)->{
return tf;//tf是f2的值
});
//等待任务3执行结果
System.out.println(f3.join());
OR汇聚
CompletionStage接口里面描述OR汇聚关系，主要是applyToEither、acceptEither和runAfterEither系列的 接口，这些接口的区别也是源自fn、consumer、action这三个核心参数不同。
CompletionStage applyToEither(other, fn);
CompletionStage applyToEitherAsync(other, fn);
CompletionStage acceptEither(other, consumer);
CompletionStage acceptEitherAsync(other, consumer);
CompletionStage runAfterEither(other, action);
CompletionStage runAfterEitherAsync(other, action);
功能演示：
// 启动一个异步流程f1
CompletableFuture<String> f1 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
int t = new Random().nextInt(10);
System.out.println("f1-t = "+t);
sleep(t, TimeUnit.SECONDS);
return String.valueOf(t);
});
// 启动一个异步流程f2
CompletableFuture<String> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
int t = new Random().nextInt(10);
System.out.println("f2-t = "+t);
sleep(t, TimeUnit.SECONDS);
return String.valueOf(t);
});
//将f1和f2的值汇总到f3
CompletableFuture<String> f3 = f1.applyToEither(f2,s ->
Integer.parseInt(f2.join())+Integer.parseInt(s)+""
);
System.out.println(f3.join());
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