组合式异步编程---CompletableFuture接口理解

在现代软件开发中,系统功能越来越复杂,管理复杂度的方法就是分而治之,系统的很多功能可能会被切分为小的服务,对外提供Web API,单独开发、部署和维护。比如,在一个电商系统中,可能有专门的产品服务、订单服务、用户服务、推荐服务、优惠服务、搜索服务等,在对外具体展示一个页面时,可能要调用多个服务,而多个调用之间可能还有一定的依赖,比如,显示一个产品页面,需要调用产品服务,也可能需要调用推荐服务获取与该产品有关的其他推荐,还可能需要调用优惠服务获取该产品相关的促销优惠,而为了调用优惠服务,可能需要先调用用户服务以获取用户的会员级别。

另外,现代软件经常依赖很多第三方的服务,比如地图服务、短信服务、天气服务、汇率服务等,在实现一个具体功能时,可能要访问多个这样的服务,这些访问之间可能存在着一定的依赖关系。

为了提高性能,充分利用系统资源,这些对外部服务的调用一般都应该是异步的、尽量并发的。异步任务执行服务,使用ExecutorService可以方便地提交单个独立的异步任务,可以方便地在需要的时候通过Future接口获取异步任务的结果,但对于多个尤其是有一定依赖关系的异步任务,这种支持就不够了。

于是,就有了CompletableFuture,它是一个具体的类,实现了两个接口,一个是Future,另一个是CompletionStage,Future表示异步任务的结果,而CompletionStage字面意思是完成阶段,多个CompletionStage可以以流水线的方式组合起来,对于其中一个CompletionStage,它有一个计算任务,但可能需要等待其他一个或多个阶段完成才能开始,它完成后,可能会触发其他阶段开始运行。CompletionStage提供了大量方法,使用它们,可以方便地响应任务事件,构建任务流水线,实现组合式异步编程。具体怎么使用呢?下面我们会逐步说明,CompletableFuture也是一个Future,我们先来看与Future类似的地方。

Future是Java5添加的类,用来描述一个异步计算的结果。可以用isDone方法来检查计算是否完成,或者使用get阻塞住调用线程,直至计算完成返回结果,也可以用cancel方法来停止任务的执行。

public class BasicFuture {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
        Future<Integer> f = es.submit(() -> {
            // 长时间的异步计算
            // ...
            // 然后返回结果
            return 100;
        });
        f.get();
    }
}

Future以及相关使用方法提供了异步执行任务的能力,但对于结果的获取却是不方便,只能通过阻塞或轮询的方式得到任务结果。阻塞的方式与我们理解的异步编程其实是相违背的,而轮询又会耗无谓的CPU资源。而且还不能及时得到计算结果,为什么不能用观察者设计模式当计算结果完成及时通知监听者呢?
很多语言像Node.js,采用回调的方式实现异步编程。Java的一些框架像Netty,自己扩展Java的Future接口,提供了addListener等多个扩展方法:

ChannelFuture future = bootstrap.connect(new InetSocketAddress(host, port));
      future.addListener(new ChannelFutureListener()
      {
              @Override
              public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception
              {
                  if (future.isSuccess()) {
                      // SUCCESS
                  }
                  else {
                      // FAILURE
                  }
              }
      });

Google guava也提供了通用的扩展Future:

ListenableFutureSettableFuture 以及辅助类Futures等,方便异步编程。

final String name = ...;
inFlight.add(name);
ListenableFuture<Result> future = service.query(name);
future.addListener(new Runnable() {
  public void run() {
    processedCount.incrementAndGet();
    inFlight.remove(name);
    lastProcessed.set(name);
    logger.info("Done with {0}", name);
  }
}, executor);

Scala也提供了简单易用且功能强大的Future/Promise异步编程模式
作为正统的Java类库,是不是应该做点什么,加强一下自身库的功能呢?
在Java 8中, 新增加了一个包含50个方法左右的类:CompletableFuture,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。
下面我们就看一看它的功能吧。

 
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<Double> futurePrice = getPriceAsync();
 
        //do anything you want, 当前线程不被阻塞
        System.out.println(111);
 
        //线程任务完成的话,执行回调函数,不阻塞后续操作
        futurePrice.whenComplete((aDouble, throwable) -> {
            System.out.println(aDouble);
            //do something else
        });
 
        System.out.println(222);
    }
 
    static CompletableFuture<Double> getPriceAsync() {
        CompletableFuture<Double> futurePrice = new CompletableFuture<>();
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            futurePrice.complete(23.55);
        }).start();
        return futurePrice;
    }
}

getPriceAsync()就是一个异步方法,调用后马上返回得到一个 futurePrice, 用 Thread.sleep(5000) 模拟成一个耗时操作,线程执行完才设置futurePrice 为完成状态并赋予结果。

CompletableFuturewhenComplete() 也是异步的,所以我们能看到输出结果如下

111
222
23.55

如果我们实际使用 CompletableFuture 时不调用 Future 接口的 get() 等方法,上面的引用类型可以改成 CompletationStage, 以免受 get() 等方法的干扰。

主动完成计算

CompletableFuture类实现了CompletionStageFuture接口,所以你还是可以像以前一样通过阻塞或者轮询的方式获得结果,尽管这种方式不推荐使用。

public T    get()
public T    get(long timeout, TimeUnit unit)
public T    getNow(T valueIfAbsent)
public T    join()

getNow有点特殊,如果结果已经计算完则返回结果或者抛出异常,否则返回给定的valueIfAbsent值。
join返回计算的结果或者抛出一个unchecked异常(CompletionException),它和get对抛出的异常的处理有些细微的区别,你可以运行下面的代码进行比较:

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    int i = 1/0;
    return 100;
});
//future.join();
future.get();

尽管Future可以代表在另外的线程中执行的一段异步代码,但是你还是可以在本身线程中执行:

public static CompletableFuture<Integer> compute() {
    final CompletableFuture<Integer> future = new CompletableFuture<>();
    return future;
}

上面的代码中future没有关联任何的Callback、线程池、异步任务等,如果客户端调用future.get就会一致傻等下去。你可以通过下面的代码完成一个计算,触发客户端的等待:

f.complete(100);

当然你也可以抛出一个异常,而不是一个成功的计算结果:

f.completeExceptionally(new Exception());

完整的代码如下:

public class BasicMain {
    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");
        f.complete(100);
        //f.completeExceptionally(new Exception());
        System.in.read();
    }
}

可以看到我们并没有把f.complete(100)放在另外的线程中去执行,但是在大部分情况下我们可能会用一个线程池去执行这些异步任务。CompletableFuture.complete()、CompletableFuture.completeExceptionally只能被调用一次。但是我们有两个后门方法可以重设这个值:obtrudeValue、obtrudeException,但是使用的时候要小心,因为complete已经触发了客户端,有可能导致客户端会得到不期望的结果。

创建CompletableFuture对象

CompletableFuture.completedFuture是一个静态辅助方法,用来返回一个已经计算好的CompletableFuture

public static <U> CompletableFuture<U> completedFuture(U value)

而以下四个静态方法用来为一段异步执行的代码创建CompletableFuture对象:

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)

Async结尾并且没有指定Executor的方法会使用ForkJoinPool.commonPool()作为它的线程池执行异步代码。

runAsync方法也好理解,它以Runnable函数式接口类型为参数,所以CompletableFuture的计算结果为空。

supplyAsync方法以Supplier<U>函数式接口类型为参数,CompletableFuture的计算结果类型为U。

因为方法的参数类型都是函数式接口,所以可以使用lambda表达式实现异步任务,比如:

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    //长时间的计算任务
    return "·00";
});

计算结果完成时的处理


CompletableFuture的计算结果完成,或者抛出异常的时候,我们可以执行特定的Action。主要是下面的方法:

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)
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)

可以看到Action的类型是BiConsumer<? super T,? super Throwable>,它可以处理正常的计算结果,或者异常情况。
方法不以Async结尾,意味着Action使用相同的线程执行,而Async可能会使用其它的线程去执行(如果使用相同的线程池,也可能会被同一个线程选中执行)。

注意这几个方法都会返回CompletableFuture,当Action执行完毕后它的结果返回原始的CompletableFuture的计算结果或者返回异常。

public class Main {
    private static Random rand = new Random();
    private static long t = System.currentTimeMillis();
    static int getMoreData() {
        System.out.println("begin to start compute");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println("end to start compute. passed " + (System.currentTimeMillis() - t)/1000 + " seconds");
        return rand.nextInt(1000);
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(Main::getMoreData);
        Future<Integer> f = future.whenComplete((v, e) -> {
            System.out.println(v);
            System.out.println(e);
        });
        System.out.println(f.get());
        System.in.read();
    }
}

exceptionally方法返回一个新的CompletableFuture,当原始的CompletableFuture抛出异常的时候,就会触发这个CompletableFuture的计算,调用function计算值,否则如果原始的CompletableFuture正常计算完后,这个新的CompletableFuture也计算完成,它的值和原始的CompletableFuture的计算的值相同。也就是这个exceptionally方法用来处理异常的情况。

下面一组方法虽然也返回CompletableFuture对象,但是对象的值和原来的CompletableFuture计算的值不同。当原先的CompletableFuture的值计算完成或者抛出异常的时候,会触发这个CompletableFuture对象的计算,结果由BiFunction参数计算而得。因此这组方法兼有whenComplete和转换的两个功能。

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)

同样,不以Async结尾的方法由原来的线程计算,以Async结尾的方法由默认的线程池ForkJoinPool.commonPool()或者指定的线程池executor运行。

转换


CompletableFuture可以作为monad(单子)和functor。由于回调风格的实现,我们不必因为等待一个计算完成而阻塞着调用线程,而是告诉CompletableFuture当计算完成的时候请执行某个function。而且我们还可以将这些操作串联起来,或者将CompletableFuture组合起来。

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)

这一组函数的功能是当原来的CompletableFuture计算完后,将结果传递给函数fn,将fn的结果作为新的CompletableFuture计算结果。因此它的功能相当于将CompletableFuture<T>转换成CompletableFuture<U>

这三个函数的区别和上面介绍的一样,不以Async结尾的方法由原来的线程计算,以Async结尾的方法由默认的线程池ForkJoinPool.commonPool()或者指定的线程池executor运行。JavaCompletableFuture类总是遵循这样的原则,下面就不一一赘述了。

使用例子如下:

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 100;
});
CompletableFuture<String> f =  future.thenApplyAsync(i -> i * 10).thenApply(i -> i.toString());
System.out.println(f.get()); //"1000"

需要注意的是,这些转换并不是马上执行的,也不会阻塞,而是在前一个stage完成后继续执行。

它们与handle方法的区别在于handle方法会处理正常计算值和异常,因此它可以屏蔽异常,避免异常继续抛出。而thenApply方法只是用来处理正常值,因此一旦有异常就会抛出。

纯消费(执行Action)


上面的方法是当计算完成的时候,会生成新的计算结果(thenApply, handle),或者返回同样的计算结果whenComplete,CompletableFuture还提供了一种处理结果的方法,只对结果执行Action,而不返回新的计算值,因此计算值为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)

看它的参数类型也就明白了,它们是函数式接口Consumer,这个接口只有输入,没有返回值。

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 100;
});
CompletableFuture<Void> f =  future.thenAccept(System.out::println);
System.out.println(f.get());

thenAcceptBoth以及相关方法提供了类似的功能,当两个CompletionStage都正常完成计算的时候,就会执行提供的action,它用来组合另外一个异步的结果。
runAfterBoth是当两个CompletionStage都正常完成计算的时候,执行一个Runnable,这个Runnable并不使用计算的结果。

public <U> CompletableFuture<Void>  thenAcceptBoth(CompletionStage<? extends U> other, BiConsumer<? super T,? super U> action)
public <U> CompletableFuture<Void>  thenAcceptBothAsync(CompletionStage<? extends U> other, BiConsumer<? super T,? super U> action)
public <U> CompletableFuture<Void>  thenAcceptBothAsync(CompletionStage<? extends U> other, BiConsumer<? super T,? super U> action, Executor executor)
public     CompletableFuture<Void>  runAfterBoth(CompletionStage<?> other,  Runnable action)

例子如下:

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 100;
});
CompletableFuture<Void> f =  future.thenAcceptBoth(CompletableFuture.completedFuture(10), (x, y) -> System.out.println(x * y));
System.out.println(f.get());  // null

更彻底地,下面一组方法当计算完成的时候会执行一个Runnable,与thenAccept不同,Runnable并不使用CompletableFuture计算的结果。

public CompletableFuture<Void>  thenRun(Runnable action)
public CompletableFuture<Void>  thenRunAsync(Runnable action)
public CompletableFuture<Void>  thenRunAsync(Runnable action, Executor executor)

因此先前的CompletableFuture计算的结果被忽略了,这个方法返回CompletableFuture<Void>类型的对象。

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 100;
});
CompletableFuture<Void> f =  future.thenRun(() -> System.out.println("finished"));
System.out.println(f.get());

因此,你可以根据方法的参数的类型来加速你的记忆。Runnable类型的参数会忽略计算的结果,Consumer是纯消费计算结果,BiConsumer会组合另外一个CompletionStage纯消费,Function会对计算结果做转换,BiFunction会组合另外一个CompletionStage的计算结果做转换。

组合


public <U> CompletableFuture<U>     thenCompose(Function<? super T,? extends CompletionStage<U>> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     thenComposeAsync(Function<? super T,? extends CompletionStage<U>> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     thenComposeAsync(Function<? super T,? extends CompletionStage<U>> fn, Executor executor)

这一组方法接受一个Function作为参数,这个Function的输入是当前的CompletableFuture的计算值,返回结果将是一个新的CompletableFuture,这个新的CompletableFuture会组合原来的CompletableFuture和函数返回的CompletableFuture。因此它的功能类似:

A +--> B +---> C

记住,thenCompose返回的对象并不一是函数fn返回的对象,如果原来的CompletableFuture还没有计算出来,它就会生成一个新的组合后的CompletableFuture

例子:

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 100;
});
CompletableFuture<String> f =  future.thenCompose( i -> {
    return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        return (i * 10) + "";
    });
});
System.out.println(f.get()); //1000

而下面的一组方法thenCombine用来复合另外一个CompletionStage的结果。它的功能类似:

A +
|
+------> C
+------^
B +
两个CompletionStage是并行执行的,它们之间并没有先后依赖顺序,other并不会等待先前的CompletableFuture执行完毕后再执行。

public <U,V> CompletableFuture<V>   thenCombine(CompletionStage<? extends U> other, BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn)
public <U,V> CompletableFuture<V>   thenCombineAsync(CompletionStage<? extends U> other, BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn)
public <U,V> CompletableFuture<V>   thenCombineAsync(CompletionStage<? extends U> other, BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn, Executor executor)

其实从功能上来讲,它们的功能更类似thenAcceptBoth,只不过thenAcceptBoth是纯消费,它的函数参数没有返回值,而thenCombine的函数参数fn有返回值。

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return 100;
});
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    return "abc";
});
CompletableFuture<String> f =  future.thenCombine(future2, (x,y) -> y + "-" + x);
System.out.println(f.get()); //abc-100

Either


thenAcceptBothrunAfterBoth是当两个CompletableFuture都计算完成,而我们下面要了解的方法是当任意一个CompletableFuture计算完成的时候就会执行。

public CompletableFuture<Void>    acceptEither(CompletionStage<? extends T> other, Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void>    acceptEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void>    acceptEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Consumer<? super T> action, Executor executor)
public <U> CompletableFuture<U>     applyToEither(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T,U> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     applyToEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T,U> fn)
public <U> CompletableFuture<U>     applyToEitherAsync(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T,U> fn, Executor executor)

acceptEither方法是当任意一个CompletionStage完成的时候,action这个消费者就会被执行。这个方法返回CompletableFuture<Void>

applyToEither方法是当任意一个CompletionStage完成的时候,fn会被执行,它的返回值会当作新的CompletableFuture<U>的计算结果。

下面这个例子有时会输出100,有时候会输出200,哪个Future先完成就会根据它的结果计算。

Random rand = new Random();
CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(10000 + rand.nextInt(1000));
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return 100;
});
CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(10000 + rand.nextInt(1000));
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return 200;
});
CompletableFuture<String> f =  future.applyToEither(future2,i -> i.toString());

CompletableFuture 的异常处理


如果在设置 CompletableFuture.complete(value)之前出现了异常,那么 get() 或其他回调函数像 whenComplete() 都会无限期的等待下去。例如下面的代码:

public static void main(string[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    CompletableFuture<Double> futurePrice = new CompletableFuture<>();
    new Thread(() -> {
        if(true) {
            throw new RuntimeExeption("");
        }
        futurePrice.complete(23.5);
    }).start();
 
    System.out.println(futurePrice.get());
}

上面代码执行后可以在控制台看到异常输出

java.lang.RuntimExeption(), 但是异常并不会在线程间传播,所以futurePrice.get()一直在等待。

image.png

办法一是调用get(timeout)时给定一个超时时间,如果指定时间内还没有获得结果则得到TimeoutException。另一种办法是要在线程中通过completeExceptionally(ex)来传播异常

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    CompletableFuture<Double> futurePrice = new CompletableFuture<>();
    new Thread(() -> {
        try {
            if (true) {
                throw new RuntimeException("Something wrong");
            }
            futurePrice.complete(23.5);
        } catch (Exception ex) {
            futurePrice.completeExceptionally(ex); //捕获的异常还会由 ExecutionException 包裹一下
        }
    }).start();
 
     System.out.println(futurePrice.get());
}

这时候在futurePrice.get()马上就能收到java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.Exception: Something wrong 异常

image.png

程序在捕获到异常到终止,异常类型是' ExecutionException', 而不是原始的 'RuntimeExeption'。

辅助方法 allOf 和 anyOf


前面我们已经介绍了几个静态方法:completedFuture、runAsync、supplyAsync,下面介绍的这两个方法用来组合多个CompletableFuture

public static CompletableFuture<Void>       allOf(CompletableFuture<?>... cfs)
public static CompletableFuture<Object>     anyOf(CompletableFuture<?>... cfs)

allOf方法是当所有的CompletableFuture都执行完后执行计算。

anyOf方法是当任意一个CompletableFuture执行完后就会执行计算,计算的结果相同。

下面的代码运行结果有时是100,有时是"abc"。但是anyOf和applyToEither不同。anyOf接受任意多的CompletableFuture但是applyToEither只是判断两个CompletableFuture,anyOf返回值的计算结果是参数中其中一个CompletableFuture的计算结果,applyToEither返回值的计算结果却是要经过fn处理的。当然还有静态方法的区别,线程池的选择等。

Random rand = new Random();
CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(10000 + rand.nextInt(1000));
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return 100;
});
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(10000 + rand.nextInt(1000));
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "abc";
});
//CompletableFuture<Void> f =  CompletableFuture.allOf(future1,future2);
CompletableFuture<Object> f =  CompletableFuture.anyOf(future1,future2);
System.out.println(f.get());

更进一步


如果你用过Guava的Future类,你就会知道它的Futures辅助类提供了很多便利方法,用来处理多个Future,而不像Java的CompletableFuture,只提供了allOf、anyOf两个方法。 比如有这样一个需求,将多个CompletableFuture组合成一个CompletableFuture,这个组合后的CompletableFuture的计算结果是个List,它包含前面所有的CompletableFuture的计算结果,guava的Futures.allAsList可以实现这样的功能,但是对于java CompletableFuture,我们需要一些辅助方法:

 public static <T> CompletableFuture<List<T>> sequence(List<CompletableFuture<T>> futures) {
       CompletableFuture<Void> allDoneFuture = CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[futures.size()]));
       return allDoneFuture.thenApply(v -> futures.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.<T>toList()));
   }
public static <T> CompletableFuture<Stream<T>> sequence(Stream<CompletableFuture<T>> futures) {
       List<CompletableFuture<T>> futureList = futures.filter(f -> f != null).collect(Collectors.toList());
       return sequence(futureList);
   }

或者Java Future转CompletableFuture:

public static <T> CompletableFuture<T> toCompletable(Future<T> future, Executor executor) {
    return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        try {
            return future.get();
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }, executor);
}

github有多个项目可以实现Java CompletableFuture与其它Future (如Guava ListenableFuture)之间的转换,如spotify/futures-extrafuture-converterscala/scala-java8-compat

参考文档


1.http://colobu.com/2016/02/29/Java-CompletableFuture/
2.http://www.cnblogs.com/swiftma/p/7424185.html
3.https://unmi.cc/java-8-completablefuture-brief-touch/

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