Java 8中的CompletableFuture太好用了！20个示例全分享…
发布时间：2025-11-05 15:29:18 来源：创站工坊 作者：域名
在Java中异步编程，好用不一定非要使用rxJava,个示 Java本身的库中的CompletableFuture可以很好的应对大部分的场景。
这篇文章介绍 Java 8 的例全 CompletionStage API 和它的标准库的实现 CompletableFuture。API通过例子的分享方式演示了它的行为，每个例子演示一到两个行为。好用
既然CompletableFuture类实现了CompletionStage接口，个示首先我们需要理解这个接口的例全契约。它代表了一个特定的分享计算的阶段，可以同步或者异步的好用被完成。你可以把它看成一个计算流水线上的个示一个单元，最终会产生一个最终结果，例全这意味着几个CompletionStage可以串联起来，分享一个完成的好用阶段可以触发下一阶段的执行，接着触发下一次，个示接着……
除了实现CompletionStage接口，例全 CompletableFuture也实现了future接口, 代表一个未完成的异步事件。CompletableFuture提供了方法，服务器托管能够显式地完成这个future,所以它叫CompletableFuture。
1、创建一个完成的CompletableFuture
最简单的例子就是使用一个预定义的结果创建一个完成的CompletableFuture,通常我们会在计算的开始阶段使用它。
static void completedFutureExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("message"); assertTrue(cf.isDone()); assertEquals("message", cf.getNow(null)); }getNow(null)方法在future完成的情况下会返回结果，就比如上面这个例子，否则返回null (传入的参数)。
2、运行一个简单的异步阶段
这个例子创建一个一个异步执行的阶段：
static void runAsyncExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.runAsync(() -> { assertTrue(Thread.currentThread().isDaemon()); randomSleep(); }); assertFalse(cf.isDone()); sleepEnough(); assertTrue(cf.isDone()); }通过这个例子可以学到两件事情：
CompletableFuture的方法如果以Async结尾，它会异步的执行(没有指定executor的情况下)， 异步执行通过ForkJoinPool实现， 它使用守护线程去执行任务。注意这是CompletableFuture的特性， 其它CompletionStage可以override这个默认的行为。
参考阅读：任务并行执行神器：Fork&Join框架
3、在前一个阶段上应用函数
下面这个例子使用前面 #1 的完成的CompletableFuture，云南idc服务商 #1返回结果为字符串message,然后应用一个函数把它变成大写字母。
static void thenApplyExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("message").thenApply(s -> { assertFalse(Thread.currentThread().isDaemon()); return s.toUpperCase(); }); assertEquals("MESSAGE", cf.getNow(null)); }注意thenApply方法名称代表的行为。
then意味着这个阶段的动作发生当前的阶段正常完成之后。本例中，当前节点完成，返回字符串message。
Apply意味着返回的阶段将会对结果前一阶段的结果应用一个函数。
函数的执行会被阻塞，这意味着getNow()只有打斜操作被完成后才返回。
另外，关注公众号Java技术栈，在后台回复：面试，可以获取我整理的 Java 并发多线程系列面试题和答案，非常齐全。
4、在前一个阶段上异步应用函数
通过调用异步方法(方法后边加Async后缀)，串联起来的CompletableFuture可以异步地执行（使用ForkJoinPool.commonPool()）。
static void thenApplyAsyncExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("message").thenApplyAsync(s -> { assertTrue(Thread.currentThread().isDaemon()); randomSleep(); return s.toUpperCase(); }); assertNull(cf.getNow(null)); assertEquals("MESSAGE", cf.join()); }5、使用定制的Executor在前一个阶段上异步应用函数
异步方法一个非常有用的特性就是能够提供一个Executor来异步地执行CompletableFuture。《线程池全面解析》推荐看下。
这个例子演示了如何使用一个固定大小的线程池来应用大写函数。b2b供应网
static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3, new ThreadFactory() { int count = 1; @Override public Thread newThread(Runnable runnable) { return new Thread(runnable, "custom-executor-" + count++); } }); static void thenApplyAsyncWithExecutorExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("message").thenApplyAsync(s -> { assertTrue(Thread.currentThread().getName().startsWith("custom-executor-")); assertFalse(Thread.currentThread().isDaemon()); randomSleep(); return s.toUpperCase(); }, executor); assertNull(cf.getNow(null)); assertEquals("MESSAGE", cf.join()); }6、消费前一阶段的结果
如果下一阶段接收了当前阶段的结果，但是在计算的时候不需要返回值(它的返回类型是void)， 那么它可以不应用一个函数，而是一个消费者， 调用方法也变成了thenAccept:
static void thenAcceptExample() { StringBuilder result = new StringBuilder(); CompletableFuture.completedFuture("thenAccept message") .thenAccept(s -> result.append(s)); assertTrue("Result was empty", result.length() > 0); }本例中消费者同步地执行，所以我们不需要在CompletableFuture调用join方法。
7、异步地消费迁移阶段的结果
同样，可以使用thenAcceptAsync方法， 串联的CompletableFuture可以异步地执行。
static void thenAcceptAsyncExample() { StringBuilder result = new StringBuilder(); CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("thenAcceptAsync message") .thenAcceptAsync(s -> result.append(s)); cf.join(); assertTrue("Result was empty", result.length() > 0); }8、完成计算异常
现在我们来看一下异步操作如何显式地返回异常，用来指示计算失败。我们简化这个例子，操作处理一个字符串，把它转换成答谢，我们模拟延迟一秒。
我们使用thenApplyAsync(Function, Executor)方法，第一个参数传入大写函数， executor是一个delayed executor,在执行前会延迟一秒。
static void completeExceptionallyExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("message").thenApplyAsync(String::toUpperCase, CompletableFuture.delayedExecutor(1, TimeUnit.SECONDS)); CompletableFuture exceptionHandler = cf.handle((s, th) -> { return (th != null) ? "message upon cancel" : ""; }); cf.completeExceptionally(new RuntimeException("completed exceptionally")); assertTrue("Was not completed exceptionally", cf.isCompletedExceptionally()); try { cf.join(); fail("Should have thrown an exception"); } catch(CompletionException ex) { // just for testing assertEquals("completed exceptionally", ex.getCause().getMessage()); } assertEquals("message upon cancel", exceptionHandler.join()); }让我们看一下细节。
首先我们创建了一个CompletableFuture, 完成后返回一个字符串message,接着我们调用thenApplyAsync方法，它返回一个CompletableFuture。这个方法在第一个函数完成后，异步地应用转大写字母函数。
这个例子还演示了如何通过delayedExecutor(timeout, timeUnit)延迟执行一个异步任务。
我们创建了一个分离的handler阶段：exceptionHandler， 它处理异常异常，在异常情况下返回message upon cancel。
下一步我们显式地用异常完成第二个阶段。在阶段上调用join方法，它会执行大写转换，然后抛出CompletionException（正常的join会等待1秒，然后得到大写的字符串。不过我们的例子还没等它执行就完成了异常）， 然后它触发了handler阶段。
9、取消计算
和完成异常类似，我们可以调用cancel(boolean mayInterruptIfRunning)取消计算。对于CompletableFuture类，布尔参数并没有被使用，这是因为它并没有使用中断去取消操作，相反，cancel等价于completeExceptionally(new CancellationException())。
static void cancelExample() { CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture("message").thenApplyAsync(String::toUpperCase, CompletableFuture.delayedExecutor(1, TimeUnit.SECONDS)); CompletableFuture cfcf2 = cf.exceptionally(throwable -> "canceled message"); assertTrue("Was not canceled", cf.cancel(true)); assertTrue("Was not completed exceptionally", cf.isCompletedExceptionally()); assertEquals("canceled message", cf2.join()); }10、在两个完成的阶段其中之一上应用函数
下面的例子创建了CompletableFuture, applyToEither处理两个阶段， 在其中之一上应用函数(包保证哪一个被执行)。本例中的两个阶段一个是应用大写转换在原始的字符串上， 另一个阶段是应用小些转换。
static void applyToEitherExample() { String original = "Message"; CompletableFuture cf1 = CompletableFuture.completedFuture(original) .thenApplyAsync(s -> delayedUpperCase(s)); CompletableFuture cf2 = cf1.applyToEither( CompletableFuture.completedFuture(original).thenApplyAsync(s -> delayedLowerCase(s)), s -> s + " from applyToEither"); assertTrue(cf2.join().endsWith(" from applyToEither")); }11、在两个完成的阶段其中之一上调用消费函数
和前一个例子很类似了，只不过我们调用的是消费者函数 (Function变成Consumer):
static void acceptEitherExample() { String original = "Message"; StringBuilder result = new StringBuilder(); CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture(original) .thenApplyAsync(s -> delayedUpperCase(s)) .acceptEither(CompletableFuture.completedFuture(original).thenApplyAsync(s -> delayedLowerCase(s)), s -> result.append(s).append("acceptEither")); cf.join(); assertTrue("Result was empty", result.toString().endsWith("acceptEither")); }12、在两个阶段都执行完后运行一个 Runnable
这个例子演示了依赖的CompletableFuture如果等待两个阶段完成后执行了一个Runnable。
注意下面所有的阶段都是同步执行的，第一个阶段执行大写转换，第二个阶段执行小写转换。
static void runAfterBothExample() { String original = "Message"; StringBuilder result = new StringBuilder(); CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(String::toUpperCase).runAfterBoth( CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(String::toLowerCase), () -> result.append("done")); assertTrue("Result was empty", result.length() > 0); }13、 使用BiConsumer处理两个阶段的结果
上面的例子还可以通过BiConsumer来实现:
static void thenAcceptBothExample() { String original = "Message"; StringBuilder result = new StringBuilder(); CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(String::toUpperCase).thenAcceptBoth( CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(String::toLowerCase), (s1, s2) -> result.append(s1 + s2)); assertEquals("MESSAGEmessage", result.toString()); }14、使用BiFunction处理两个阶段的结果
如果CompletableFuture依赖两个前面阶段的结果， 它复合两个阶段的结果再返回一个结果，我们就可以使用thenCombine()函数。整个流水线是同步的，所以getNow()会得到最终的结果，它把大写和小写字符串连接起来。
static void thenCombineExample() { String original = "Message"; CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(s -> delayedUpperCase(s)) .thenCombine(CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(s -> delayedLowerCase(s)), (s1, s2) -> s1 + s2); assertEquals("MESSAGEmessage", cf.getNow(null)); }15、异步使用BiFunction处理两个阶段的结果
类似上面的例子，但是有一点不同：依赖的前两个阶段异步地执行，所以thenCombine()也异步地执行，即时它没有Async后缀。
Javadoc中有注释：
Actions supplied for dependent completions of non-async methods may be performed by the thread that completes the current CompletableFuture, or by any other caller of a completion method
所以我们需要join方法等待结果的完成。
static void thenCombineAsyncExample() { String original = "Message"; CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture(original) .thenApplyAsync(s -> delayedUpperCase(s)) .thenCombine(CompletableFuture.completedFuture(original).thenApplyAsync(s -> delayedLowerCase(s)), (s1, s2) -> s1 + s2); assertEquals("MESSAGEmessage", cf.join()); }16、组合 CompletableFuture
我们可以使用thenCompose()完成上面两个例子。这个方法等待第一个阶段的完成(大写转换)， 它的结果传给一个指定的返回CompletableFuture函数，它的结果就是返回的CompletableFuture的结果。
有点拗口，但是我们看例子来理解。函数需要一个大写字符串做参数，然后返回一个CompletableFuture, 这个CompletableFuture会转换字符串变成小写然后连接在大写字符串的后面。
static void thenComposeExample() { String original = "Message"; CompletableFuture cf = CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(s -> delayedUpperCase(s)) .thenCompose(upper -> CompletableFuture.completedFuture(original).thenApply(s -> delayedLowerCase(s)) .thenApply(s -> upper + s)); assertEquals("MESSAGEmessage", cf.join()); }17、当几个阶段中的一个完成，创建一个完成的阶段
下面的例子演示了当任意一个CompletableFuture完成后， 创建一个完成的CompletableFuture.
待处理的阶段首先创建， 每个阶段都是转换一个字符串为大写。因为本例中这些阶段都是同步地执行(thenApply), 从anyOf中创建的CompletableFuture会立即完成，这样所有的阶段都已完成，我们使用whenComplete(BiConsumer<? super Object, ? super Throwable> action)处理完成的结果。
static void anyOfExample() { StringBuilder result = new StringBuilder(); List messages = Arrays.asList("a", "b", "c"); List<CompletableFuture> futures = messages.stream() .map(msg -> CompletableFuture.completedFuture(msg).thenApply(s -> delayedUpperCase(s))) .collect(Collectors.toList()); CompletableFuture.anyOf(futures.toArray(new CompletableFuture[futures.size()])).whenComplete((res, th) -> { if(th == null) { assertTrue(isUpperCase((String) res)); result.append(res); } }); assertTrue("Result was empty", result.length() > 0); }18、当所有的阶段都完成后创建一个阶段
上一个例子是当任意一个阶段完成后接着处理，接下来的两个例子演示当所有的阶段完成后才继续处理, 同步地方式和异步地方式两种。
static void allOfExample() { StringBuilder result = new StringBuilder(); List messages = Arrays.asList("a", "b", "c"); List<CompletableFuture> futures = messages.stream() .map(msg -> CompletableFuture.completedFuture(msg).thenApply(s -> delayedUpperCase(s))) .collect(Collectors.toList()); CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[futures.size()])).whenComplete((v, th) -> { futures.forEach(cf -> assertTrue(isUpperCase(cf.getNow(null)))); result.append("done"); }); assertTrue("Result was empty", result.length() > 0); }19、当所有的阶段都完成后异步地创建一个阶段
使用thenApplyAsync()替换那些单个的CompletableFutures的方法，allOf()会在通用池中的线程中异步地执行。所以我们需要调用join方法等待它完成。
static void allOfAsyncExample() { StringBuilder result = new StringBuilder(); List messages = Arrays.asList("a", "b", "c"); List<CompletableFuture> futures = messages.stream() .map(msg -> CompletableFuture.completedFuture(msg).thenApplyAsync(s -> delayedUpperCase(s))) .collect(Collectors.toList()); CompletableFuture allOf = CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[futures.size()])) .whenComplete((v, th) -> { futures.forEach(cf -> assertTrue(isUpperCase(cf.getNow(null)))); result.append("done"); }); allOf.join(); assertTrue("Result was empty", result.length() > 0); }20、真实的例子
现在你已经了解了CompletionStage 和 CompletableFuture 的一些函数的功能，下面的例子是一个实践场景：
首先异步调用cars方法获得Car的列表，它返回CompletionStage场景。cars消费一个远程的REST API。 然后我们复合一个CompletionStage填写每个汽车的评分，通过rating(manufacturerId)返回一个CompletionStage, 它会异步地获取汽车的评分(可能又是一个REST API调用) 当所有的汽车填好评分后，我们结束这个列表，所以我们调用allOf得到最终的阶段， 它在前面阶段所有阶段完成后才完成。 在最终的阶段调用whenComplete(),我们打印出每个汽车和它的评分。 cars().thenCompose(cars -> { List<CompletionStage> updatedCars = cars.stream() .map(car -> rating(car.manufacturerId).thenApply(r -> { car.setRating(r); return car; })).collect(Collectors.toList()); CompletableFuture done = CompletableFuture .allOf(updatedCars.toArray(new CompletableFuture[updatedCars.size()])); return done.thenApply(v -> updatedCars.stream().map(CompletionStage::toCompletableFuture) .map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList())); }).whenComplete((cars, th) -> { if (th == null) { cars.forEach(System.out::println); } else { throw new RuntimeException(th); } }).toCompletableFuture().join();因为每个汽车的实例都是独立的，得到每个汽车的评分都可以异步地执行，这会提高系统的性能(延迟)，而且，等待所有的汽车评分被处理使用的是allOf方法，而不是手工的线程等待(Thread#join() 或 a CountDownLatch)。
- 就在几天之前，Canonical公司刚刚发布了Ubuntu 15.10 wily werewolf的稳定版本，而且目前大家已经可以将其下载并安装在自己的计算机当中。在今天的文章中，我们将一同了解Ubuntu 15.10新版本当中值得关注的新特性，同时探讨此次大版更新了哪些重要内容。1.Linux内核4.2Ubuntu 15.10的发布标配为Linux内核4.2。新的内核版本带来了大量变化，包括支持新的AMD GPU驱动程序、NCQ TRIM处理、排队自旋锁、F2FS单一文件加密以及其它多种全新或者经过更新的驱动程序。2.Unity 7.3.2作为Ubuntu 15.10版本的主桌面方案，Unity目前已经更新至7.3.2版本。新版本不仅修复了大量bug，同时也提升了精致水平并带来不少小规模可用性改进。下面一起来看Unity 7.3.2当中的各类新特性：◆允许用户直接从Dash当中将应用拖拽至桌面并为其创建快捷方式。◆在Dash当中按下键盘上的Page up/Page down键可实现滚动效果。◆Dash标题与BFB工具提示将根据用户的隐私设定进行更新。◆会话退出按钮现在拥有了点击特效。◆修正了屏幕锁定可能造成计算机“关闭”的问题。◆活跃应用程序图标现在会在启动器展开时以显示其详情。◆修正全屏菜单栏。◆修正了“显示桌面”可能导致同一应用的两个窗口中某一窗口可能消失的问题。◆Dash：非可扩展类型标题可通过键盘快捷键进行导航。◆Dash：非可扩展类型标题不再在鼠标悬念于其上时以高亮方式显示。◆Dash：修正屏幕阅读器与KeyNav功能。◆新增设定以控制帮助显示延时(在按下Alt键时)。◆进行逻辑调整，避免鼠标从指示图形移动到其菜单时打开相邻菜单。3.GNOME 3.16堆栈此次新版本中的另一大重要调整在于GNOME堆栈中的大部分软件包被更新至3.16.x版本。这不啻为一条好消息，因为这些软件包在更新之后普遍获得了显著改进。不过遗憾的是，Ubuntu 15.10当中的nautilus文件管理器仍然为3.14版本，而Gedit文件编辑器文件仍然为3.10版本。4.引入GNOME Overlay滚动条在Ubuntu 15.10当中，Ubuntu开发人员已经决定采用GNOME Overlay滚动条，并利用其替代面向GTK3应用程序的Unity堆叠滚动条。其本质功能与后者并无区别，不过GNOME Overlay滚动条在设计上更加鲜明，其会始终显示以提醒用户当前浏览位置，而不再像过去那样需要将鼠标移动至对应位置才能查看到其存在。5.Ubuntu Make作为一款命令行工具，Ubuntu Make允许用户以更为轻松的方式在Ubuntu之上下载各大人气开发者工具的最新版本。其现在甚至能够支持更多平台、框架与服务，其中包括一套完整的Android开发环境。6.持久网络接口名称Ubuntu开发人员还在Ubuntu 15.10版本当中引入了无状态持久网络接口名称机制，这意味着我们无需再将网络接口命名为eth0或者eth1，而能够采用更为全面的描述名称。另外，即使我们进行设备重启或者硬件移除，上述名称仍将继续生效。7.Steam手柄支持能力在此次最新版本当中，Ubuntu开发人员还在Ubuntu 15.10当中添加了对Steam手柄的支持能力。现在，经过更新的Steam软件包似乎只能运行在Ubuntu 15.10版本之上，不过未来我们也许能够利用更新补丁使其它早期版本与之相兼容。这意味着Ubuntu 15.10用户将能够接入新型手柄，开启Steam，而后在无需使用任何咨询教程的前提下顺畅进行游戏。8.新的默认壁纸Ubuntu 15.10提供一张新的默认壁纸，据称该壁纸的设计概念源自折纸工艺品。另外，新版本还包含有一组来自社区的全新壁纸。9.核心应用程序更新Ubuntu 15.10还对核心应用程序进行了更新，具体包括：◆火狐41◆Chromium 45◆LibreOffice 5.0.2◆Totem (即原本的‘视频’) 3.16◆Nautilus (即原本的‘文件’) 3.14.2◆Rhythmbox 3.2.1◆GNOME Terminal 3.16◆Eye of GNOME 3.16◆Empathy 3.12.10◆Shotwell 0.22下载Ubuntu 15.10最终版本Ubuntu 15.10的完整镜像目前已经可供大家下载与安装。其提供64位与32位两种版本，二者皆可通过以下链接通过官方ISO下载页面进行获取：下载Ubuntu 15.10
- 蓝魅族手机评测（揭秘蓝魅族手机的各项特点与性能）
- 华为荣耀P10手机的卓越表现（领先科技，出众性能，令人惊艳的拍照体验）
- AMD速龙X2245性能评测（强大性能与高性价比并存，速龙X2245为你带来无限可能）
- CPUN2940（全面解析CPUN2940的特点、性能和应用领域）
- 万用表与L7的比较与应用（探究万用表和L7设备的性能差异及适用场景选择）
- 韩版三星Note3使用联通卡的适应性分析（探究韩版三星Note3与中国联通卡的兼容性及使用体验）
- 奔腾J3710处理器的性能和特点分析（探索奔腾J3710处理器在性能、功耗和多媒体表现方面的优势）
- 拯救者R720i7（性能出众，高效散热，打造极致游戏体验）
- 新贵EM200（探索EM200的性能、设计与便利性，领略电动车的新境界）
- 电脑进入U盘启动模式的方法（轻松学会通过简易步骤进入U盘启动模式）
- 深度解析IntelHM70（探索HM70处理器的关键特性和市场前景）
- 戴尔笔记本光盘装系统教程（详细步骤让您轻松安装系统）
- 周大生珠宝K金项链之精致华美（时尚潮流中的完美佩戴选择）
- 电脑显示系统内部错误的原因及解决方法（深入了解电脑显示系统内部错误，让你轻松解决各种问题）
- 华硕A555L安装系统教程（一步一步教你华硕A555L电脑如何安装系统）
- 斐讯K1路由器的性能与功能评测（一款强大稳定的家用路由器，满足你的网络需求）
- 磁盘扫描程序（使用磁盘扫描程序对C盘进行扫描修复的方法与技巧）
- 云轩电脑的性能和服务如何？（探索云轩电脑的一流性能和出色服务）
- 华擎B95的性能和功能（一款强大且实用的主板选择）
随便看看
- Copyright © 2025 Powered by Java 8中的CompletableFuture太好用了！20个示例全分享…,创站工坊 滇ICP备2023006006号-44sitemap