异步任务-从Runnable到CompletableFuture

Java开发中多线程编程司空见惯，从开始的Thread、Runnable到Future再到CompletableFuture，JDK为我们使用多线程不断扩展功能。

Runnable/Thread

通常情况下的耗时操作会交给多线程来处理，Java中开启一个新线程很容易，继承自Thread或实现Runnable接口。下面是常规操作。

开启多线程很多时候是为了利用CPU的多核能力。
通常情况下我们只管一顿操作，开启线程扔出去，至于返回值我们开发中好像从来没管过。其实无论是new Thread（）还是实现Runnable在执行完了都是无法获取执行结果的。大多情况下我们默认这个执行操作肯定会成功。出了问题也只能追日志了。

Callable是一个接口，一个函数式接口，也是个泛型接口。call（）有返回值，且返回值类型与泛型参数类型相同，且可以抛出异常。Callable可以看作是Runnable接口的补充。

Future是为了配合Callable/Runnable而产生的，既然有返回值，那么返回什么？什么时候返回？这些问题其实都可以算在Future机制里，我们可以通过future来对任务查询、取消、执行结果的获取，是调用方与异步执行方之间沟通的桥梁。

共同构成生产者-消费者模型：Callable生产结果，Future消费结果

到现在基本清晰了，Future机制就是为了解决多线程返回值的问题。但是Callable、Future、RunnableFuture都是接口，接口不干活啊。没关系，FutureTask来了。

同时实现了Runnable和Future接口，既可作为任务被线程执行，又能获取异步计算结果。

异步结果获取‌
- get()方法阻塞直到任务完成并返回结果
- 提供超时控制版本：get(long timeout, TimeUnit unit)
任务状态控制‌
- 状态机设计（NEW→COMPLETING→NORMAL/EXCEPTIONAL/CANCELLED）
- cancel()可中断运行中的任务57
- isDone()检查任务终态（完成/取消/异常）
线程安全保证‌
- 通过volatile变量+CAS操作实现无锁同步
- 确保Callable任务仅执行一次

CompletableFuture是Java 8引入的异步编程核心组件，堵塞获取结果的方式显然与异步编程相违背，timeout轮询的方式既不优雅也无法及时得到计算结果。

同时实现Future和CompletionStage接口，既支持传统结果获取，又提供流式编程能力‌。
支持通过supplyAsync/runAsync封装异步任务，默认使用ForkJoinPool.commonPool()执行‌
‌聚合操作 ‌：allOf()等待所有任务完成，anyOf()获取最快完成的结果‌，runAfterBoth()2个CompletableFuture都完成之后，会执行一个Runnable等
‌依赖操作 ‌：thenCompose()、thenApply、thenAccept实现任务串行化‌
异常捕获‌ ：提供exceptionally()/handle()等方法实现异步异常捕获‌

CompletableFuture大大扩展了Future能力，简化异步编程的复杂性。

详细使用见API文档