一、概述

CompletableFuture 是 java8 引入的功能, 支持函数式异步编程，能够优雅地进行任务编排。

CompletableFuture 的所有异步方法都可以指定线程池。

若不指定线程池，默认使用公共线程池 ForkJoinPool.commonPool()，需要注意的是 ForkJoinPool.commonPool() 的线程都是守护线程, 线程数等于CPU核心数（也可以通过是设置JVM的启动参数 -Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism=N 来设置 ForkJoinPool 线程池的线程数）, 共用此线程池的还有并行流处理parallelStream()。

如果所有 CompletableFuture 都使用同一个线程池，那么一旦有任务执行很慢的 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。因此，强烈建议根据不同的业务类型创建不同的线程池。

编程时, 需谨慎使用守护线程，当JVM中不存在任何用户线程(也包括主线程)，那么守护线程会直接退出，不管任务完成与否

二、使用方法

1. 创建异步任务

CompletableFuture 创建异步任务的函数为 runAsync() 和 supplyAsync(), 一个没有返回值, 一个有返回值.

2. 获取结果

CompletableFuture可以用join()和get()方法来获取异步之后的返回值。

• join() 方法抛出的是uncheck异常（即未经检查的异常)，不会强制开发者抛出。
• get() 方法抛出的是经过检查的异常，ExecutionException。

InterruptedException 需要用户手动处理（抛出或者 try catch）。

3. 任务编排

CompletableFuture 可以优雅地添加后置处理:

也可以自由地等待任务结束：

PS: 不带Async的方法, 会由后面完成的线程继续执行任务

三、 代码示例

建议: 在每个CompletableFuture的最后加上exceptionally或handle,以处理子线程的异常

注意: 多线程测试不要用junit, 因为它主线程执行完之后会直接System.exit(0);

一个计算身体质量指数BMI的代码示例:

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CompletableTest {
    private static final ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

    private static void thenCombineTest() {

        // 创建异步任务时,建议指定线程池,避免ForkJoinPool.commonPool()过于拥挤
        CompletableFuture<Double> weightFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            double weight = 68;
            System.out.printf("%s---体重:%s\n", Thread.currentThread().getName(), weight);
            return weight;
        }, executorService);

        CompletableFuture<Double> heightFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            double height = 1.74;
            System.out.printf("%s---身高:%s\n", Thread.currentThread().getName(), height);
            return height;
        }, executorService);

        // 不带Async的方法, 会由后面完成的线程继续执行任务
        weightFuture.thenCombine(heightFuture, (i,j)->{
            double v = i / (j * j);
            System.out.printf("%s---身体质量指数(BMI):%.3f\n", Thread.currentThread().getName(), v);
            return v;
        }).thenAccept(bmi -> {
            if (bmi < 18.5) {
                System.out.printf("%s---状态:%s\n", Thread.currentThread().getName(), "偏瘦");
            } else if (bmi <= 23.9) {
                System.out.printf("%s---状态:%s\n", Thread.currentThread().getName(), "正常");
            } else if (bmi <= 27.9) {
                System.out.printf("%s---状态:%s\n", Thread.currentThread().getName(), "偏胖");
            } else if (bmi <= 30) {
                System.out.printf("%s---状态:%s\n", Thread.currentThread().getName(), "肥胖");
            } else if (bmi <= 40) {
                System.out.printf("%s---状态:%s\n", Thread.currentThread().getName(), "重度肥胖");
            } else {
                System.out.printf("%s---状态:%s\n", Thread.currentThread().getName(), "极度肥胖");
            }
        }).exceptionally(err->{
            // 建议在每个CompletableFuture的最后加上exceptionally或handle,以处理子线程的异常
            err.printStackTrace();
            return null;
        });
    }

    public static void main(String[] args) {
        thenCombineTest();
    }
}