Java8新的异步编程方式 CompletableFuture(三)

前面两篇文章已经整理了CompletableFuture大部分的特性，本文会整理完CompletableFuture余下的特性，以及将它跟RxJava进行比较。

Either 表示的是两个CompletableFuture，当其中任意一个CompletableFuture计算完成的时候就会执行。

        Random random = new Random();

        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{

            try {
                Thread.sleep(random.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            return "from future1";
        });

        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{

            try {
                Thread.sleep(random.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            return "from future2";
        });

        CompletableFuture<Void> future =  future1.acceptEither(future2,str->System.out.println("The future is "+str));

        try {
            future.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

执行结果：The future is from future1 或者 The future is from future2。
因为future1和future2，执行的顺序是随机的。

applyToEither 跟 acceptEither 类似。

        Random random = new Random();

        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{

            try {
                Thread.sleep(random.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            return "from future1";
        });

        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{

            try {
                Thread.sleep(random.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            return "from future2";
        });

        CompletableFuture<String> future =  future1.applyToEither(future2,str->"The future is "+str);

        try {
            System.out.println(future.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

执行结果也跟上面的程序类似。

allOf、anyOf是CompletableFuture的静态方法。

3.7.1 allOf

allOf()方法所返回的CompletableFuture，并不能组合前面多个CompletableFuture的计算结果。于是我们借助Java 8的Stream来组合多个future的结果。

        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "tony");

        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "cafei");

        CompletableFuture<String> future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "aaron");

        CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3)
                .thenApply(v ->
                Stream.of(future1, future2, future3)
                        .map(CompletableFuture::join)
                        .collect(Collectors.joining(" ")))
                .thenAccept(System.out::print);

执行结果：

tony cafei aaron

3.7.2 anyOf

        Random rand = new Random();
        CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(rand.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "from future1";
        });
        CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(rand.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "from future2";
        });
        CompletableFuture<String> future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep(rand.nextInt(1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "from future3";
        });

        CompletableFuture<Object> future =  CompletableFuture.anyOf(future1,future2,future3);

        try {
            System.out.println(future.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

使用anyOf()时，只要某一个future完成，就结束了。所以执行结果可能是"from future1"、"from future2"、"from future3"中的任意一个。

anyOf 和 acceptEither、applyToEither的区别在于，后两者只能使用在两个future中，而anyOf可以使用在多个future中。

CompletableFuture在运行时如果遇到异常，可以使用get()并抛出异常进行处理，但这并不是一个最好的方法。CompletableFuture本身也提供了几种方式来处理异常。

3.8.1 exceptionally

        CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world")
                .thenApply(s -> {
                    s = null;
                    int length = s.length();
                    return length;
                }).thenAccept(i -> System.out.println(i))
                .exceptionally(t -> {
                    System.out.println("Unexpected error:" + t);
                    return null;
                });

执行结果：

Unexpected error:java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.NullPointerException

对上面的代码稍微做了一下修改，修复了空指针的异常。

        CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world")
                .thenApply(s -> {
//                    s = null;
                    int length = s.length();
                    return length;
                }).thenAccept(i -> System.out.println(i))
                .exceptionally(t -> {
                    System.out.println("Unexpected error:" + t);
                    return null;
                });

执行结果：

11

3.8.2 whenComplete

whenComplete 在上一篇文章其实已经介绍过了，在这里跟exceptionally的作用差不多，可以捕获任意阶段的异常。如果没有异常的话，就执行action。

        CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello world")
                .thenApply(s -> {
                    s = null;
                    int length = s.length();
                    return length;
                }).thenAccept(i -> System.out.println(i))
                .whenComplete((result, throwable) -> {

                    if (throwable != null) {
                       System.out.println("Unexpected error:"+throwable);
                    } else {
                        System.out.println(result);
                    }

                });

执行结果：

Unexpected error:java.util.concurrent.CompletionException: java.lang.NullPointerException

跟whenComplete相似的方法是handle，handle的用法在上一篇文章中也已经介绍过。

CompletableFuture 有很多特性跟RxJava很像，所以将CompletableFuture、Java 8 Stream和RxJava做一个相互的比较。

Java 8提供了一种函数风格的异步和事件驱动编程模型CompletableFuture，它不会造成堵塞。CompletableFuture背后依靠的是fork/join框架来启动新的线程实现异步与并发。当然，我们也能通过指定线程池来做这些事情。

CompletableFuture特别是对微服务架构而言，会有很大的作为。举一个具体的场景，电商的商品页面可能会涉及到商品详情服务、商品评论服务、相关商品推荐服务等等。获取商品的信息时（/productdetails?productid=xxx），需要调用多个服务来处理这一个请求并返回结果。这里可能会涉及到并发编程，我们完全可以使用Java 8的CompletableFuture或者RxJava来实现。

先前的文章：
Java8新的异步编程方式 CompletableFuture(一)
Java8新的异步编程方式 CompletableFuture(二)