如何使用Java异步编程

这篇文章主要介绍“如何使用Java异步编程”,在日常操作中,相信很多人在如何使用Java异步编程问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”如何使用Java异步编程”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

隆回网站制作公司哪家好,找成都创新互联!从网页设计、网站建设、微信开发、APP开发、成都响应式网站建设公司等网站项目制作,到程序开发,运营维护。成都创新互联从2013年成立到现在10年的时间,我们拥有了丰富的建站经验和运维经验,来保证我们的工作的顺利进行。专注于网站建设就选成都创新互联

1、创建异步线程任务

根据supplier创建CompletableFuture任务

//使用内置线程ForkJoinPool.commonPool(),根据supplier构建执行任务
public static  CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier)
//指定自定义线程,根据supplier构建执行任务
public static  CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor)

根据runnable创建CompletableFuture任务

//使用内置线程ForkJoinPool.commonPool(),根据runnable构建执行任务
public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable)
//指定自定义线程,根据runnable构建执行任务
public static CompletableFuture runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
  • 使用示例

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture rFuture = CompletableFuture
        .runAsync(() -> System.out.println("hello siting"), executor);
//supplyAsync的使用
CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            System.out.print("hello ");
            return "siting";
        }, executor);

//阻塞等待,runAsync 的future 无返回值,输出null
System.out.println(rFuture.join());
//阻塞等待
String name = future.join();
System.out.println(name);
executor.shutdown(); // 线程池需要关闭
--------输出结果--------
hello siting
null
hello siting

常量值作为CompletableFuture返回

//有时候是需要构建一个常量的CompletableFuture
public static  CompletableFuture completedFuture(U value)

2 、线程串行执行

如何使用Java异步编程

任务完成则运行action,不关心上一个任务的结果,无返回值

public CompletableFuture thenRun(Runnable action)
public CompletableFuture thenRunAsync(Runnable action)
public CompletableFuture thenRunAsync(Runnable action, Executor executor)
  • 使用示例

CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        .thenRunAsync(() -> System.out.println("OK"), executor);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
OK

任务完成则运行action,依赖上一个任务的结果,无返回值

public CompletableFuture thenAccept(Consumer action)
public CompletableFuture thenAcceptAsync(Consumer action)
public CompletableFuture thenAcceptAsync(Consumer action, Executor executor)
  • 使用示例

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        .thenAcceptAsync(System.out::println, executor);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello siting

任务完成则运行fn,依赖上一个任务的结果,有返回值

public  CompletableFuture thenApply(Function fn)
public  CompletableFuture thenApplyAsync(Function fn)        
public  CompletableFuture thenApplyAsync(Function fn, Executor executor)
  • 使用示例

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> "hello world", executor)
        .thenApplyAsync(data -> {
            System.out.println(data); return "OK";
        }, executor);
System.out.println(future.join());
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello world
OK

thenCompose - 任务完成则运行fn,依赖上一个任务的结果,有返回值

  • 类似thenApply(区别是thenCompose的返回值是CompletionStage,thenApply则是返回 U),提供该方法为了和其他CompletableFuture任务更好地配套组合使用

public  CompletableFuture thenCompose(Function> fn) 
public  CompletableFuture thenComposeAsync(Function> fn)
public  CompletableFuture thenComposeAsync(Function> fn,
  Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,常量任务
CompletableFuture f = CompletableFuture.completedFuture("OK");
//第二个异步任务
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> "hello world", executor)
        .thenComposeAsync(data -> {
            System.out.println(data); return f; //使用第一个任务作为返回
        }, executor);
System.out.println(future.join());
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello world
OK

3 、线程并行执行

如何使用Java异步编程

两个CompletableFuture[并行]执行完,然后执行action,不依赖上两个任务的结果,无返回值

public CompletableFuture runAfterBoth(CompletionStage other, Runnable action)
public CompletableFuture runAfterBothAsync(CompletionStage other, Runnable action)
public CompletableFuture runAfterBothAsync(CompletionStage other, Runnable action, Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,常量任务
CompletableFuture first = CompletableFuture.completedFuture("hello world");
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        //第二个异步任务
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        // () -> System.out.println("OK") 是第三个任务
        .runAfterBothAsync(first, () -> System.out.println("OK"), executor);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
OK

两个CompletableFuture[并行]执行完,然后执行action,依赖上两个任务的结果,无返回值

//第一个任务完成再运行other,fn再依赖消费两个任务的结果,无返回值
public  CompletableFuture thenAcceptBoth(CompletionStage other,
        BiConsumer action)
//两个任务异步完成,fn再依赖消费两个任务的结果,无返回值     
public  CompletableFuture thenAcceptBothAsync(CompletionStage other,
        BiConsumer action)  
//两个任务异步完成(第二个任务用指定线程池执行),fn再依赖消费两个任务的结果,无返回值                
public  CompletableFuture thenAcceptBothAsync(CompletionStage other,
        BiConsumer action, Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,常量任务
CompletableFuture first = CompletableFuture.completedFuture("hello world");
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        //第二个异步任务
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        // (w, s) -> System.out.println(s) 是第三个任务
        .thenAcceptBothAsync(first, (s, w) -> System.out.println(s), executor);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello siting

两个CompletableFuture[并行]执行完,然后执行action,依赖上两个任务的结果,有返回值

//第一个任务完成再运行other,fn再依赖消费两个任务的结果,有返回值
public  CompletableFuture thenCombine(CompletionStage other, 
  BiFunction fn)
//两个任务异步完成,fn再依赖消费两个任务的结果,有返回值
public  CompletableFuture thenCombineAsync(CompletionStage other,
        BiFunction fn)   
//两个任务异步完成(第二个任务用指定线程池执行),fn再依赖消费两个任务的结果,有返回值        
public  CompletableFuture thenCombineAsync(CompletionStage other,
        BiFunction fn, Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,常量任务
CompletableFuture first = CompletableFuture.completedFuture("hello world");
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        //第二个异步任务
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        // (w, s) -> System.out.println(s) 是第三个任务
        .thenCombineAsync(first, (s, w) -> {
            System.out.println(s);
            return "OK";
        }, executor);
System.out.println(future.join());
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello siting
OK

4 、线程并行执行,谁先执行完则谁触发下一任务(二者选其最快)

如何使用Java异步编程

上一个任务或者other任务完成, 运行action,不依赖前一任务的结果,无返回值

public CompletableFuture runAfterEither(CompletionStage other, Runnable action)   
public CompletableFuture runAfterEitherAsync(CompletionStage other, Runnable action)
public CompletableFuture runAfterEitherAsync(CompletionStage other,
  Runnable action, Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,休眠1秒,保证最晚执行晚
CompletableFuture first = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    try{ Thread.sleep(1000); }catch (Exception e){}
    System.out.println("hello world");
    return "hello world";
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        //第二个异步任务
        .supplyAsync(() ->{
            System.out.println("hello siting");
            return "hello siting";
        } , executor)
        //() ->  System.out.println("OK") 是第三个任务
        .runAfterEitherAsync(first, () ->  System.out.println("OK") , executor);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello siting
OK

上一个任务或者other任务完成, 运行action,依赖最先完成任务的结果,无返回值

public CompletableFuture acceptEither(CompletionStage other,
  Consumer action)
public CompletableFuture acceptEitherAsync(CompletionStage other,
  Consumer action, Executor executor)       
public CompletableFuture acceptEitherAsync(CompletionStage other,
  Consumer action, Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,休眠1秒,保证最晚执行晚
CompletableFuture first = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    try{ Thread.sleep(1000);  }catch (Exception e){}
    return "hello world";
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        //第二个异步任务
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        // data ->  System.out.println(data) 是第三个任务
        .acceptEitherAsync(first, data ->  System.out.println(data) , executor);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello siting

上一个任务或者other任务完成, 运行fn,依赖最先完成任务的结果,有返回值

public  CompletableFuture applyToEither(CompletionStage other,
  Function fn) 
public  CompletableFuture applyToEitherAsync(CompletionStage other,
  Function fn)         
public  CompletableFuture applyToEitherAsync(CompletionStage other,
  Function fn, Executor executor)
  • 使用示例

//第一个异步任务,休眠1秒,保证最晚执行晚
CompletableFuture first = CompletableFuture.supplyAsync(()->{
    try{ Thread.sleep(1000);  }catch (Exception e){}
    return "hello world";
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuture future = CompletableFuture
        //第二个异步任务
        .supplyAsync(() -> "hello siting", executor)
        // data ->  System.out.println(data) 是第三个任务
        .applyToEitherAsync(first, data ->  {
            System.out.println(data);
            return "OK";
        } , executor);
System.out.println(future);
executor.shutdown();
--------输出结果--------
hello siting
OK

5 、处理任务结果或者异常

exceptionally-处理异常

如何使用Java异步编程

public CompletableFuture exceptionally(Function fn)
  • 如果之前的处理环节有异常问题,则会触发exceptionally的调用相当于 try...catch

  • 使用示例

CompletableFuture first = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            if (true) {
                throw new RuntimeException("main error!");
            }
            return "hello world";
        })
        .thenApply(data -> 1)
        .exceptionally(e -> {
            e.printStackTrace(); // 异常捕捉处理,前面两个处理环节的日常都能捕获
            return 0;
        });

handle-任务完成或者异常时运行fn,返回值为fn的返回

  • 相比exceptionally而言,即可处理上一环节的异常也可以处理其正常返回值

public  CompletableFuture handle(BiFunction fn) 
public  CompletableFuture handleAsync(BiFunction fn) 
public  CompletableFuture handleAsync(BiFunction fn, 
  Executor executor)
  • 使用示例

CompletableFuture first = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            if (true) { throw new RuntimeException("main error!"); }
            return "hello world";
        })
        .thenApply(data -> 1)
        .handleAsync((data,e) -> {
            e.printStackTrace(); // 异常捕捉处理
            return data;
        });
System.out.println(first.join());
--------输出结果--------
java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.RuntimeException: main error!
 ... 5 more
null

whenComplete-任务完成或者异常时运行action,有返回值

  • whenComplete与handle的区别在于,它不参与返回结果的处理,把它当成监听器即可

  • 即使异常被处理,在CompletableFuture外层,异常也会再次复现

  • 使用whenCompleteAsync时,返回结果则需要考虑多线程操作问题,毕竟会出现两个线程同时操作一个结果

public CompletableFuture whenComplete(BiConsumer action) 
public CompletableFuture whenCompleteAsync(BiConsumer action) 
public CompletableFuture whenCompleteAsync(BiConsumer action,
  Executor executor)
  • 使用示例

CompletableFuture first = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            if (true) {  throw new RuntimeException("main error!"); }
            return "hello world";
        })
        .thenApply(data -> new AtomicBoolean(false))
        .whenCompleteAsync((data,e) -> {
            //异常捕捉处理, 但是异常还是会在外层复现
            System.out.println(e.getMessage());
        });
first.join();
--------输出结果--------
java.lang.RuntimeException: main error!
Exception in thread "main" java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.RuntimeException: main error!
 ... 5 more

6 、多个任务的简单组合

public static CompletableFuture allOf(CompletableFuture... cfs)
public static CompletableFuture anyOf(CompletableFuture... cfs)

如何使用Java异步编程

如何使用Java异步编程

  • 使用示例

 CompletableFuture future = CompletableFuture
        .allOf(CompletableFuture.completedFuture("A"),
                CompletableFuture.completedFuture("B"));
//全部任务都需要执行完
future.join();
CompletableFuture future2 = CompletableFuture
        .anyOf(CompletableFuture.completedFuture("C"),
                CompletableFuture.completedFuture("D"));
//其中一个任务行完即可
future2.join();

7、取消执行线程任务

// mayInterruptIfRunning 无影响;如果任务未完成,则返回异常
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) 
//任务是否取消
public boolean isCancelled()
  • 使用示例

CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            try { Thread.sleep(1000);  } catch (Exception e) { }
            return "hello world";
        })
        .thenApply(data -> 1);

System.out.println("任务取消前:" + future.isCancelled());
// 如果任务未完成,则返回异常,需要对使用exceptionally,handle 对结果处理
future.cancel(true);
System.out.println("任务取消后:" + future.isCancelled());
future = future.exceptionally(e -> {
    e.printStackTrace();
    return 0;
});
System.out.println(future.join());
--------输出结果--------
任务取消前:false
任务取消后:true
java.util.concurrent.CancellationException
 at java.util.concurrent.CompletableFuture.cancel(CompletableFuture.java:2276)
 at Test.main(Test.java:25)
0

8、任务的获取和完成与否判断

// 任务是否执行完成
public boolean isDone()
//阻塞等待 获取返回值
public T join()
// 阻塞等待 获取返回值,区别是get需要返回受检异常
public T get()
//等待阻塞一段时间,并获取返回值
public T get(long timeout, TimeUnit unit)
//未完成则返回指定value
public T getNow(T valueIfAbsent)
//未完成,使用value作为任务执行的结果,任务结束。需要future.get获取
public boolean complete(T value)
//未完成,则是异常调用,返回异常结果,任务结束
public boolean completeExceptionally(Throwable ex)
//判断任务是否因发生异常结束的
public boolean isCompletedExceptionally()
//强制地将返回值设置为value,无论该之前任务是否完成;类似complete
public void obtrudeValue(T value)
//强制地让异常抛出,异常返回,无论该之前任务是否完成;类似completeExceptionally
public void obtrudeException(Throwable ex)
  • 使用示例

CompletableFuture future = CompletableFuture
        .supplyAsync(() -> {
            try { Thread.sleep(1000);  } catch (Exception e) { }
            return "hello world";
        })
        .thenApply(data -> 1);

System.out.println("任务完成前:" + future.isDone());
future.complete(10);
System.out.println("任务完成后:" + future.join());
--------输出结果--------
任务完成前:false
任务完成后:10

到此,关于“如何使用Java异步编程”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注创新互联网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!


网站栏目:如何使用Java异步编程
网页地址:http://myzitong.com/article/jcejco.html