@

最近在学习juc并发编程,于是决定汇总一下并发编程中常用方法,常见问题以及常见考题,今天是第一章—CompletableFuture

CompletableFuture介绍

CompletableFuture是jdk8版本开始出现的类。目的是为了应用于并发编程状态下遇到的各种场景。CompletableFuture实现了CompletionStage接口和Future接口,对Java7及以前Future接口做了大量的扩展,增加了许多常用方法,增加了异步会点、流式处理、多个Future组合处理的能力,使Java在处理多任务的协同工作时更加顺畅便利。

首先得学会看懂几个函数式接口的特性!!!(重点)

1.创建异步任务

//runAsync方法不支持返回值
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)
public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)
//supplyAsync可以支持返回值
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier)
public static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor)

CompletableFuture创建异步任务主要分为两个方法runAsync和supplyAsync

其中

  1. runAsync方法不支持返回值
  2. supplyAsync可以支持返回值(常用)
  3. 没有指定Executor的方法会使用ForkJoinPool.commonPool() 作为它的线程池执行异步代码。如果指定线程池,则使用指定的线程池运行。

下面是四种创建方式

public class CompletableFutureTest {
public static void main(String[] args) throws Exception{
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
5,5,5
TimeUnit.MINUTES,
new LinkedBlockingQueue<>(10));
CompletableFuture future1=CompletableFuture.runAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"*********future1 coming in");
});
//这里获取到的值是null,无返回值
System.out.println(future1.get());
CompletableFuture<Void> future2 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
//ForkJoinPool.commonPool-worker-9
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "*********future2 coming in");
}, executor);
CompletableFuture<Integer> future3 =CompletableFuture.supplyAsync(()-> {
//pool-1-thread-1
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "future3带有返回值");
return "abc";
});
System.out.println(future3.get());
CompletableFuture<Integer> future4 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "future4带有返回值");
return "abc";
}, executor);
System.out.println(future4.get());
//关闭线程池
executor.shutdown();
}
}

2.CompletableFuture API

①. 获得结果和触发计算(get、getNow、join、complete)

获得结果和触发计算(get、getNow、join、complete)

  1. public T get( ):不见不散(会抛出异常) 只要调用了get( )方法,不管是否计算完成都会导致阻塞
  2. public T get(long timeout, TimeUnit unit):过时不候
  3. public T getNow(T valuelfAbsent):没有计算完成的情况下,给我一个替代结果计算完,返回计算完成后的结果、没算完,返回设定的valuelfAbsent
  4. public T join( ):join方法和get( )方法作用一样,唯一区别是join方法编译时不需要手动抛异常

  1. public CompletableFuture thenApply:计算结果存在依赖关系,这两个线程串行化,由于存在依赖关系(当前步错,不走下一步),当前步骤有异常的话就叫停
  2. public CompletableFuture handle(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn):有异常也可以往下一步走,根据带的异常参数可以进一步处理
  3. whenComplete:是执行当前任务的线程执行继续执行whenComplete的任务
  4. whenCompleteAsync:是执行把whenCompleteAsync这个任务继续提交给线程池来进行执行

②. 对计算结果进行处理(thenApply、handle)

  1. public CompletableFuture thenApply:计算结果存在依赖关系,这两个线程串行化由于存在依赖关系(当前步错,不走下一步),当前步骤有异常的话就叫停
  2. public CompletableFuture handle(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn):有异常也可以往下一步走,根据带的异常参数可以进一步处理
  3. whenComplete:是执行当前任务的线程执行继续执行whenComplete的任务
  4. whenCompleteAsync:是执行把whenCompleteAsync这个任务继续提交给线程池来进行执行

     CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
return 1;
}).thenApply(s->{
System.out.println("-----1");
//如果加上int error=1/0; 由于存在依赖关系(当前步错,不走下一步),当前步骤有异常的话就叫停
//int error=1/0;
return s+1;
}).thenApply(s->{
System.out.println("-----2");
return s+2;
}).whenComplete((v,e)->{
if(e==null){
System.out.println("result-----"+v);
}
}).exceptionally(e->{
e.printStackTrace();
return null;
});
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"over....");
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
return 1;
}).handle((f,e) -> {
System.out.println("-----1");
return f + 2;
}).handle((f,e) -> {
System.out.println("-----2");
int error=1/0;
return f + 3;
}).handle((f,e) -> {
System.out.println("-----3");
return f + 4;
}).whenComplete((v, e) -> {
if (e == null) {
System.out.println("----result: " + v);
}
}).exceptionally(e -> {
e.printStackTrace();
return null;
}).join());

③. 对计算结果进行消费(thenRun、thenAccept、thenApply)

  1. thenRun(Runnable runnable)

    任务A执行完执行B,并且B不需要A的结果
  2. CompletableFutur thenAccept(Consumer<? super T> action)

    任务A执行完成执行B,B需要A的结果,但是任务B无返回值
  3. public CompletableFuture thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)



4. 线程串行化方法

带了Async的方法表示的是:会重新在线程池中启动一个线程来执行任务

public <U> CompletableFuture<U> thenApply(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor)
public CompletableFuture<Void> thenAccept(Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action)
public CompletableFuture<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action,Executor executor)
public CompletableFuture<Void> thenRun(Runnable action)
public CompletableFuture<Void> thenRunAsync(Runnable action)
public CompletableFuture<Void> thenRunAsync(Runnable action,Executor executor)

④. 对计算速度进行选用(applyToEither、acceptEither、runAfterEither)

  1. public CompletableFuture applyToEither(CompletionStage<? extends T> other, Function<? super T, U> fn)

    这个方法表示的是,谁完成任务完成的快就返回谁的结果

  2. 两任务组合,一个完成

    applyToEither:两个任务有一个执行完成,获取它的返回值,处理任务并有新的返回值

    acceptEither:两个任务有一个执行完成,获取它的返回值,处理任务,没有新的返回值

    runAfterEither:两个任务有一个执行完成,不需要获取 future 的结果,处理任务,也没有返回值

⑤. 对计算结果进行合并(thenCombine、thenAcceptBoth、runAfterBoth)

  1. public <U,V> CompletableFuture thenCombine(CompletionStage<? extends U> other,BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn)

    两个CompletionStage任务都完成后,最终把两个任务的结果一起交给thenCombine来处理先完成的先等着,等待其他分支任务

⑥. 多任务组合(allOf、anyOf)

  1. allOf:等待所有任务完成

    (public static CompletableFuture allOf(CompletableFuture<?>... cfs))
  2. anyOf:只要有一个任务完成

    (public static CompletableFuture anyOf(CompletableFuture<?>... cfs))

实战演练

案例说明:电商比价需求

同一款产品,同时搜索出同款产品在各大电商的售价;

同一款产品,同时搜索出本产品在某一个电商平台下,各个入驻门店的售价是多少

出来结果希望是同款产品的在不同地方的价格清单列表,返回一个List

in jd price is 88.05

in pdd price is 86.11

in taobao price is 90.43

(String类型)

代码示例

public class test1 {

    public ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(40,100,100,TimeUnit.MINUTES,new ArrayBlockingQueue<>(10000));
public static List<mall> list = Arrays.asList(
new mall("jd"),
new mall("tmall"),
new mall("taobao"),
new mall("pdd"),
new mall("elm")
); public static void main(String[] args) {
showRes3(list,"mysql");
}
public static List<String> showRes(List<mall> list,String productName){
long start = System.currentTimeMillis();
List<String> collect = list.stream().map(mall -> String.format(productName + " in %s price is %.2f", mall.getName(), mall.getPrice(productName))).collect(Collectors.toList());
collect.forEach(System.out::println);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗时:"+(end-start)+"秒");
return collect;
}
public static List<String> showRes2(List<mall> list,String productName){
long start = System.currentTimeMillis();
List<String> collect = list.parallelStream().map(mall -> CompletableFuture.supplyAsync(() ->
String.format(productName + " in %s price is %.2f", mall.getName(), mall.getPrice(productName))
).join()).collect(Collectors.toList());
long end = System.currentTimeMillis();
collect.forEach(System.out::println);
System.out.println("耗时:"+(end-start)+"秒");
return collect;
} public static List<String> showRes3(List<mall> list,String productName){
long start = System.currentTimeMillis();
List<String> collect = list.stream().map(mall -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> String.format(productName + " in %s price is %.2f", mall.getName(), mall.getPrice(productName))
)).collect(Collectors.toList()).stream().map(s -> s.join()).collect(Collectors.toList());
long end = System.currentTimeMillis();
collect.forEach(System.out::println);
System.out.println("耗时:"+(end-start)+"毫秒");
return collect;
} } class mall{
private String name; public String getName() {
return name;
} public mall(String name) {
this.name = name;
} public double getPrice(String productName){
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
return ThreadLocalRandom.current().nextDouble()*2+productName.charAt(0);
}
}

通过上面代码示例结果得知

通过异步线程方法耗时需要1000毫秒左右

而同步线程方法耗时需要5000毫秒

而且当商城店铺越来越多的时候,异步线程耗时不会增加,同步线程耗时会不断增加,异步的优势就显现出来了。

tips

在使用stream流的时候,如果使用的是集合的stream()方法,再使用异步线程时比如使用join()方法会出现串行,和上面方法三一样得使用两次stream流才能实现异步执行,相当于每一步都得使用stream流。

这个时候可以使用parallelStream并行流就可以解决这个问题

但是使用parallelStream会出现一些问题,所以并行流要谨慎使用!!!

并行流的陷阱

  1. 线程安全

    由于并行流使用多线程,则一切线程安全问题都应该是需要考虑的问题,如:资源竞争、死锁、事务、可见性等等。
  2. 线程消费

    在虚拟机启动时,我们指定了worker线程的数量,整个程序的生命周期都将使用这些工作线程;这必然存在任务生产和消费的问题,如果某个生产者生产了许多重量级的任务(耗时很长),那么其他任务毫无疑问将会没有工作线程可用;更可怕的事情是这些工作线程正在进行IO阻塞。

JUC并发编程(1)—CompletableFuture详解的更多相关文章

  1. 多线程JUC并发篇常见面试详解

    @ 目录 1.JUC 简介 2.线程和进程 3.并非与并行 4.线程的状态 5.wait/sleep的区别 6.Lock 锁(重点) 1.Lock锁 2.公平非公平: 3.ReentrantLock ...

  2. Java 并发编程 | 线程池详解

    原文: https://chenmingyu.top/concurrent-threadpool/ 线程池 线程池用来处理异步任务或者并发执行的任务 优点: 重复利用已创建的线程,减少创建和销毁线程造 ...

  3. 并发编程——IO模型详解

    ​ 我是一个Python技术小白,对于我而言,多任务处理一般就借助于多进程以及多线程的方式,在多任务处理中如果涉及到IO操作,则会接触到同步.异步.阻塞.非阻塞等相关概念,当然也是并发编程的基础. ​ ...

  4. Android并发编程之白话文详解Future,FutureTask和Callable

    从最简单的说起Thread和Runnable 说到并发编程,就一定是多个线程并发执行任务.那么并发编程的基础是什么呢?没错那就是Thread了.一个Thread可以执行一个Runnable类型的对象. ...

  5. 从缓存入门到并发编程三要素详解 Java中 volatile 、final 等关键字解析案例

    引入高速缓存概念 在计算机在执行程序时,以指令为单位来执行,每条指令都是在CPU中执行的,而执行指令过程中,势必涉及到数据的读取和写入. 由于程序运行过程中的临时数据是存放在主存(物理内存)当中的,这 ...

  6. 并发编程 || Java线程详解

    通用线程模型 在很多研发当中,实际应用是基于一个理论再进行优化的.所以,在了解JVM规范中的Java线程的生命周期之前,我们可以先了解通用的线程生命周期,这有助于我们后续对JVM线程生命周期的理解. ...

  7. java 并发编程lock使用详解

    浅谈Synchronized: synchronized是Java的一个关键字,也就是Java语言内置的特性,如果一个代码块被synchronized修饰了,当一个线程获取了对应的锁,执行代码块时,其 ...

  8. 跟着阿里p7一起学java高并发 - 第19天:JUC中的Executor框架详解1,全面掌握java并发核心技术

    这是java高并发系列第19篇文章. 本文主要内容 介绍Executor框架相关内容 介绍Executor 介绍ExecutorService 介绍线程池ThreadPoolExecutor及案例 介 ...

  9. java高并发系列 - 第20天:JUC中的Executor框架详解2之ExecutorCompletionService

    这是java高并发系列第20篇文章. 本文内容 ExecutorCompletionService出现的背景 介绍CompletionService接口及常用的方法 介绍ExecutorComplet ...

  10. Java网络编程和NIO详解开篇:Java网络编程基础

    Java网络编程和NIO详解开篇:Java网络编程基础 计算机网络编程基础 转自:https://mp.weixin.qq.com/s/XXMz5uAFSsPdg38bth2jAA 我们是幸运的,因为 ...

随机推荐

  1. 国标GB28181协议客户端开发(一)整体流程和技术选型

    国标GB28181协议客户端开发(一)整体流程和技术选型 本系列文章将介绍国标GB28181协议设备端的开发过程.本文旨在探讨整体设计和技术选型方面的考虑,为开发人员提供指导和参考.文章将从设备端开发 ...

  2. zabbix 监控nginx

    nginx内置了一个status状态的功能,通过配置可以看到nginx的运行情况,status显示的内容包括当前连接数,处于活动状态的连接数,已经处理的请求数等等,可以利用这个功能编写zabbix监控 ...

  3. 在线免费chatgpt网页版-支持gpt4

    为了吸引更多的用户体验最先进的自然语言处理技术,我们推出了在线免费ChatGPT.这是一个基于OpenAI训练的大型语言模型,它可以提供智能响应.自然对话和语音识别等功能.不仅如此,我们还提供了完全免 ...

  4. 如何在Databricks中使用Spark进行数据处理与分析

    目录 <如何在Databricks中使用Spark进行数据处理与分析> 随着大数据时代的到来,数据处理与分析变得越来越重要.在数据处理与分析过程中,数据的存储.处理.分析和展示是不可或缺的 ...

  5. Python潮流周刊#9:如何在本地部署开源大语言模型?

    你好,我是猫哥.这里每周分享优质的 Python 及通用技术内容,部分为英文,已在小标题注明.(标题取自其中一则分享,不代表全部内容都是该主题,特此声明.) 首发于我的博客:https://pytho ...

  6. 大批量插入数据(sql insert)

    1.批量录入(方法一:mybiats foreach标签) 所述的MySQL和Oracle的批量插入区别可以看出可能有兼容性问题(使用Oracle 的同学重点参考下) 而且jdbc链接Url要加上 a ...

  7. load initialize总结

    load initialize 方法的区别1.调用的方式 - load 根据函数地址调用 - initialize 通过objc_msgsend调用 2.调用时刻 - load runtime 加载类 ...

  8. CF1654E Arithmetic Operations 题解

    摘自我的洛谷博客. 题目让我们求改变数字的最少次数,那我们转化一下, 求可以保留最多的数字个数 \(cnt\),再用 \(n\) 减一下就行,即 \(res = n - cnt\). 我们先考虑两种暴 ...

  9. 在英特尔 CPU 上微调 Stable Diffusion 模型

    扩散模型能够根据文本提示生成逼真的图像,这种能力促进了生成式人工智能的普及.人们已经开始把这些模型用在包括数据合成及内容创建在内的多个应用领域. Hugging Face Hub 包含超过 5 千个预 ...

  10. 层叠样式表(CSS)3

    三.层叠样式表属性 1.文字属性 font-size:字体大小 line-height:行高 font-family:字体 font-weight:粗细程度 .......等等很多,可自行学习 2.文 ...