Java并发编程: 第九章 异步编程

文章目录

一、CompletableFuture是什么

CompletableFuture 是 Java 8 引入的一个功能强大的类,它实现了 Future 和 CompletionStage 接口,用于异步编程。CompletableFuture 提供了一种函数式编程的方式来处理异步计算的结果,允许你以非阻塞的方式组合和链接异步操作。

使用 CompletableFuture,你可以轻松地将多个异步操作组合成一个链式调用,并在每个异步操作完成后执行某些操作(比如转换结果、组合多个结果、处理异常等)。这使得异步编程更加直观和易于管理。

CompletableFuture 的主要特点包括:

  • 非阻塞:异步操作不会阻塞当前线程的执行。

  • 链式调用:通过 thenApply, thenAccept, thenCompose, exceptionally 等方法,可以很容易地将多个异步操作链接起来。

  • 异常处理:提供了 exceptionally 方法来处理异步操作中的异常。

  • 组合:可以很容易地将多个 CompletableFuture 的结果组合成一个结果。

  • 取消操作:提供了取消异步操作的能力。

  • 灵活的完成通知:可以使用 whenComplete 或 thenRun 在异步操作完成时执行某些操作,无论操作是否成功。

二、CompletableFuture的应用场景

CompletableFuture 在 Java 中有着广泛的应用场景,特别适用于那些需要异步处理、并行计算或者组合多个异步结果的情况。以下是一些 CompletableFuture 的典型应用场景:

  • 异步编程

    当你有一个长时间运行的任务,比如从数据库或远程服务获取数据,而你不希望这个任务阻塞主线程时,可以使用 CompletableFuture 来异步执行这个任务。这样,主线程可以继续处理其他任务,而 CompletableFuture 会在后台线程中执行耗时操作,并在操作完成后通知你。

  • 链式调用和组合异步操作

    CompletableFuture 提供了丰富的 API 来组合和链接异步操作。例如,你可以使用 thenApply 来转换异步操作的结果,使用 thenCompose 来链接多个异步操作,或者使用 allOf 和 anyOf 来等待多个 CompletableFuture 完成。

  • 响应式编程

    在响应式编程模型中,数据流是异步的,并且可以被处理、转换和组合。CompletableFuture 可以作为响应式流(如 Reactor 或 RxJava)的补充,用于处理异步计算的结果。

  • 服务集成

    在微服务架构中,服务之间的通信通常是异步的。你可以使用 CompletableFuture 来封装远程服务调用的结果,并在结果可用时进行处理。

  • GUI 应用程序

    在图形用户界面(GUI)应用程序中,长时间运行的任务可能会阻塞用户界面,导致应用程序无响应。使用 CompletableFuture 可以将这些任务移到后台线程中执行,从而保持用户界面的响应性。

  • 批处理和并行计算

    对于需要处理大量数据或执行复杂计算的任务,可以使用 CompletableFuture 来并行处理数据或计算任务。通过将任务拆分成多个子任务,并使用 CompletableFuture 来异步执行它们,可以显著提高整体性能。

  • 错误处理和异常管理

    CompletableFuture 提供了 exceptionally 方法来处理异步操作中发生的异常。你可以在这个方法中定义异常处理逻辑,比如记录日志、重试操作或通知用户。

三、CompletableFuture详解

四、CompletableFuture API使用

1、串行任务

相关推荐
佳腾_几秒前
【Web应用服务器_Tomcat】一、Tomcat基础与核心功能详解
java·前端·中间件·tomcat·web应用服务器
旦莫8 分钟前
Python 教程:我们可以给 Python 文件起中文名吗?
开发语言·python
异常君31 分钟前
线程池隐患解析:为何阿里巴巴拒绝 Executors
java·后端·代码规范
Java技术小馆37 分钟前
SpringBoot中暗藏的设计模式
java·面试·架构
xiguolangzi38 分钟前
《springBoot3 中使用redis》
java
꧁坚持很酷꧂40 分钟前
配置Ubuntu18.04中的Qt Creator为中文(图文详解)
开发语言·qt·ubuntu
李菠菜1 小时前
非SpringBoot环境下Jedis集群操作Redis实战指南
java·redis
不当菜虚困1 小时前
JAVA设计模式——(四)门面模式
java·开发语言·设计模式
ruyingcai6666661 小时前
用python进行OCR识别
开发语言·python·ocr
m0Java门徒1 小时前
面向对象编程核心:封装、继承、多态与 static 关键字深度解析
java·运维·开发语言·intellij-idea·idea