【CompletableFuture】常用方法(三)

【CompletableFuture】方法使用

  • [1. 线程池的使用](#1. 线程池的使用)
  • [2. 异步任务的串行执行](#2. 异步任务的串行执行)
    • [2.1 thenApply 方法](#2.1 thenApply 方法)
      • [2.1.1 thenApply(Function<? super T, ? extends U> fn)](#2.1.1 thenApply(Function<? super T, ? extends U> fn))
      • [2.1.2 thenApplyAsync(Function<? super T, ? extends U> fn)](#2.1.2 thenApplyAsync(Function<? super T, ? extends U> fn))
      • [2.1.3 thenApplyAsync(Function<? super T, ? extends U> fn, Executor executor)](#2.1.3 thenApplyAsync(Function<? super T, ? extends U> fn, Executor executor))
      • 2.1.4
    • [2.2 thenRun 方法](#2.2 thenRun 方法)

1. 线程池的使用

默认情况下通过静态方法 runAsyncsupplyAsync 创建的 CompletableFuture 任务会使用公

共的 ForkJoinPool 线程池,其默认的线程数是 CPU 的核数。当然,其线程数可以通过以下 JVM

参数去设置:
option:-Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism

问题是: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 IO

操作,就会导致线程池中所有线程都阻塞在 IO 操作上,从而造成线程饥饿,进而影响整个系统

的性能。所以,强烈建议大家根据不同的业务类型创建不同的线程池,以避免互相干扰。

所以,建议大家在生产环境使用时,根据不同的业务类型创建不同的线程池,以避免互相影

响。前面第一章为大家介绍了三种线程池:IO 密集型任务线程池、CPU 密集型任务线程池、混合

型任务线程池。大家可以根据不同的任务类型,确定线程池的类型和线程数。

作为演示,这里使用"混合型任务线程池"执行CompletableFuture任务,具体的代码如下:

2. 异步任务的串行执行

如果两个异步任务需要串行(当一个任务依赖另一个任务)执行,可以通过 CompletionStage

接口的 thenApply、thenAccept、thenRun 和 thenCompose 四个方法实现。

2.1 thenApply 方法

thenApply 方法有三个重载版本,三个版本的声明如下:

java 复制代码
// 后一个任务与前一个任务在同一个线程中执行
public <U> CompletableFuture<U> thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)

// 后一个任务与前一个任务可以不在同一个线程中执行
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)

// 后一个任务在指定的 executor 线程池中执行
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)

thenApply 三个重载版本有一个共同的参数 fn,该参数表示待串行执行的第二个异步任务,

其类型为 Function。fn 的类型声明涉及到两个范型参数,具体如下:

  • 范型参数 T:上一个任务所返回结果的类型。
  • 范型参数 U:当前任务的返回值类型。

作为示例,使用 thenApply 分两步计算(10+10)*2,代码如下:

Function<T, R>接口既能接收参数也支持返回值,所以 thenApply 可以将前一个任务的结果,

通过 FunctionR apply(T t) 方法传递给到第二个任务,并且能输出第二个任务的执行结果。

2.1.1 thenApply(Function<? super T, ? extends U> fn)

再举一个🌰

同步执行:后一个任务和前一个任务 在同一个线程中执行(如果前一个任务是异步的,使用的是那个线程)。

java 复制代码
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("任务1线程: " + Thread.currentThread().getName());
    return "hello";
}).thenApply(result -> {
    System.out.println("任务2线程: " + Thread.currentThread().getName());
    return result.toUpperCase();
});
future.join();

输出的结果:

java 复制代码
任务1线程: ForkJoinPool.commonPool-worker-1
任务2线程: ForkJoinPool.commonPool-worker-1

✅ 任务2复用了任务1的线程。

2.1.2 thenApplyAsync(Function<? super T, ? extends U> fn)

异步执行(默认线程池):后一个任务在公共线程池中异步执行,不一定和前一个任务在同一个线程。

java 复制代码
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("任务1线程: " + Thread.currentThread().getName());
    return "hello";
}).thenApplyAsync(result -> {
    System.out.println("任务2线程: " + Thread.currentThread().getName());
    return result.toUpperCase();
});
future.join();
java 复制代码
任务1线程: ForkJoinPool.commonPool-worker-1
任务2线程: ForkJoinPool.commonPool-worker-3

✅ 任务2可能使用不同的线程(ForkJoinPool)执行。

2.1.3 thenApplyAsync(Function<? super T, ? extends U> fn, Executor executor)

异步执行(指定线程池):后一个任务在你提供的 Executor 线程池中执行,更灵活控制线程来源。

java 复制代码
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("任务1线程: " + Thread.currentThread().getName());
    return "hello";
}).thenApplyAsync(result -> {
    System.out.println("任务2线程: " + Thread.currentThread().getName());
    return result.toUpperCase();
}, executor);

future.join();
executor.shutdown();

输出可能:

java 复制代码
任务1线程: ForkJoinPool.commonPool-worker-1
任务2线程: pool-1-thread-1

✅ 任务2明确使用了你自己创建的线程池中的线程。

2.1.4

方法名 是否异步 使用线程 是否可指定线程池
thenApply 同前任务线程
thenApplyAsync(fn) 默认线程池(ForkJoinPool)
thenApplyAsync(fn, executor) 指定线程池 ✅ 是

2.2 thenRun 方法

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