Java 8:CompletableFuture的权威指南

Java 8即将到来,因此该学习新功能了。 尽管Java 7和Java 6只是次要的发行版,但版本8将向前迈出一大步。 也许太大了? 今天,我将为您详细介绍JDK 8中的新抽象– CompletableFuture<T> 。 众所周知,Java 8有望在不到一年的时间内发布,因此本文基于具有lambda支持的JDK 8 build 88 。 CompletableFuture<T>通过提供功能性的单子(!)操作并促进异步的,事件驱动的编程模型(而不是在较早的Java中进行阻塞)来扩展Future<T> 。 如果您打开CompletableFuture<T> JavaDoc,您肯定会不知所措。 大约有五十种方法 (!),其中一些方法非常隐秘和奇特,例如:

public <U,V> CompletableFuture<V> thenCombineAsync(CompletableFuture<? extends U> other,BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn,Executor executor)

别担心,请继续阅读。 CompletableFuture使用SettableFuture收集了番石榴中ListenableFuture所有功能。 此外,内置的lambda支持使它更接近Scala / Akka期货 。 听起来好得令人难以置信,但请继续阅读。 CompletableFuture有两个优于Future<T>主要方面-异步回调/转换支持以及可以在任何时间从任何线程设置CompletableFuture值的功能。

提取/修改包装值

通常,期货代表由其他线程运行的一段代码。 但这并非总是如此。 有时您想创建一个Future表示某个已知事件,例如JMS消息到达 。 因此,您具有Future<Message>但此未来没有任何异步作业。 您只想在JMS消息到达时完成(解决)将来,而这是由事件驱动的。 在这种情况下,您可以简单地创建CompletableFuture ,将其返回给客户端,并且只要您认为结果可用,就可以complete() future并解锁等待该将来的所有客户端。

对于初学者,您可以简单地凭空创建新的CompletableFuture并将其提供给您的客户:

public CompletableFuture<String> ask() {final CompletableFuture<String> future = new CompletableFuture<>();//...return future;
}

请注意,此未来与任何Callable<String> ,任何线程池,任何异步作业都没有关联。 如果现在客户端代码调用ask().get() ,它将永远阻塞。 如果它注册了一些完成回调,它们将永远不会触发。 那有什么意义呢? 现在您可以说:

future.complete("42")

…这时,所有在Future.get()上阻止的客户端都将获得结果字符串。 完成回调也会立即触发。 当您要表示将来的任务时,这非常方便,但不一定要在某个执行线程上运行计算任务。 CompletableFuture.complete()只能被调用一次,后续调用将被忽略。 但是有一个称为CompletableFuture.obtrudeValue(...)的后门,它将用新值覆盖Future先前值。 请谨慎使用。

有时您想发出失败的信号。 如您所知, Future对象可以处理包装的结果或异常。 如果您想进一步传递一些异常,则可以使用CompletableFuture.completeExceptionally(ex) (和obtrudeException(ex)替代以前的异常的邪恶兄弟)。 completeExceptionally()还会解锁所有正在等待的客户端,但是这次从get()抛出异常。 说到get() ,还有CompletableFuture.join()方法,在错误处理方面有一些细微的变化。 但总的来说,它们是相同的。 最后还有一个CompletableFuture.getNow(valueIfAbsent)方法不会阻塞,但是如果Future还没有完成,则返回默认值。 在构建我们不想等待太多的强大系统时很有用。

最后一个static实用程序方法为completedFuture(value) ,该方法返回已完成的Future对象。 对于测试或编写某些适配器层可能很有用。

创建并获取

好的,那么手动创建CompletableFuture是我们唯一的选择吗? 不完全的。 与正常的Future一样,我们可以使用以下工厂方法系列将现有任务包装到CompletableFuture

static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier);
static <U> CompletableFuture<U> supplyAsync(Supplier<U> supplier, Executor executor);
static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable);
static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor);

不将Executor作为参数而是以...Async结尾的方法将使用ForkJoinPool.commonPool() (JDK 8中引入的全局通用池)。 这适用于CompletableFuture类中的大多数方法。 runAsync()很容易理解,请注意,它采用Runnable ,因此它返回CompletableFuture<Void>因为Runnable不返回任何内容。 如果需要异步处理某些东西并返回结果,请使用Supplier<U>

final CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(new Supplier<String>() {@Overridepublic String get() {//...long running...return "42";}
}, executor);

但是,嘿,我们在Java 8中有lambda!

final CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {//...long running...return "42";
}, executor);

甚至:

final CompletableFuture<String> future =CompletableFuture.supplyAsync(() -> longRunningTask(params), executor);

本文与Lambda项目无关,但是我将广泛使用Lambda。

转换并作用于一个

所以我说CompletableFuture优于Future但是您还没有看到为什么? 简而言之,这是因为CompletableFuture是一个monad和一个函子。 我帮不上忙吗? 当将来完成时, Scala和JavaScript都允许注册异步回调。 我们无需等待就可以准备就绪。 我们可以简单地说: 在结果到达时运行此函数 。 此外,我们可以堆叠这些函数,将多个Future组合在一起,等等。例如,如果我们有一个从StringInteger的函数,则可以将CompletableFuture<String>CompletableFuture<Integer而不用拆开它。 这是通过thenApply()系列方法实现的:

<U> CompletableFuture<U> thenApply(Function<? super T,? extends U> fn);
<U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn);
<U> CompletableFuture<U> thenApplyAsync(Function<? super T,? extends U> fn, Executor executor);

如前所述...AsyncCompletableFuture上的大多数操作提供了...Async版本,因此在后续部分中将跳过它们。 只需记住,第一种方法将在将来完成的同一线程中应用函数,而其余两种将在不同的线程池中异步应用它。

让我们看看thenApply()工作方式:

CompletableFuture<String> f1 = //...
CompletableFuture<Integer> f2 = f1.thenApply(Integer::parseInt);
CompletableFuture<Double> f3 = f2.thenApply(r -> r * r * Math.PI);

或在一个陈述中:

CompletableFuture<Double> f3 =f1.thenApply(Integer::parseInt).thenApply(r -> r * r * Math.PI);

您会在此处看到一系列转换。 从StringInteger ,再到Double 。 但是最重​​要的是,这些转换既不会立即执行也不会阻塞。 只需记住它们,当原始f1完成时便会为您执行。 如果某些转换很耗时,则可以提供自己的Executor来异步运行它们。 请注意,此操作等效于Scala中的单子map

完成时运行代码(

CompletableFuture<Void> thenAccept(Consumer<? super T> block);
CompletableFuture<Void> thenRun(Runnable action);

这两种方法是未来管道中典型的“最终”阶段。 它们使您可以在准备就绪时消费未来的价值。 在thenAccept()提供最终值的同时, thenRun执行了甚至无法访问计算值的Runnable 。 例:

future.thenAcceptAsync(dbl -> log.debug("Result: {}", dbl), executor);
log.debug("Continuing");

...Async变体也可用于两种方法,具有隐式和显式执行器。 我对此不够强调:
thenAccept() / thenRun()方法不会阻塞 (即使没有显式executor )。 像对待事件监听器/处理程序那样对待它们,将它们附加到将来,并将在将来执行。 即使future甚至还没有完成, "Continuing"消息也会立即出现。

单个

到目前为止,我们仅讨论了计算结果。 但是异常呢? 我们也可以异步处理它们吗? 当然!

CompletableFuture<String> safe =future.exceptionally(ex -> "We have a problem: " + ex.getMessage());

exceptionally()接受一个函数,当原始的future抛出异常时将调用该函数。 然后,我们就有机会通过将此异常转换为与Future的类型兼容的值来进行恢复。 safe进一步转换将不再产生异常,而是从提供的函数返回的String

一个更灵活的方法是handle() ,它接受一个接收正确结果或异常的函数:

CompletableFuture<Integer> safe = future.handle((ok, ex) -> {if (ok != null) {return Integer.parseInt(ok);} else {log.warn("Problem", ex);return -1;}
});

总是调用handle() ,结果或异常参数都不为null 。 这是一站式的万能策略。

将两个

一个CompletableFuture异步处理很不错,但是当多个此类期货以各种方式组合在一起时,它的确显示了其强大功能。

结合(链接)两个期货(

有时,您想根据未来的价值运行某些功能(准备就绪时)。 但是此函数也将返回将来。 CompletableFuture应该足够聪明,以至于与CompletableFuture<CompletableFuture<T>>相对,我们的函数结果现在应该用作顶级将来。 因此, thenCompose()方法等效于Scala中的flatMap

<U> CompletableFuture<U> thenCompose(Function<? super T,CompletableFuture<U>> fn);

...Async变体也可用。 在下面的示例中,当应用返回CompletableFuture<Double>calculateRelevance()函数时,请仔细查看thenApply()map )和thenCompose()flatMap )之间的类型和区别:

CompletableFuture<Document> docFuture = //...CompletableFuture<CompletableFuture<Double>> f =docFuture.thenApply(this::calculateRelevance);CompletableFuture<Double> relevanceFuture =docFuture.thenCompose(this::calculateRelevance);//...private CompletableFuture<Double> calculateRelevance(Document doc)  //...

thenCompose()是一种必不可少的方法,它允许构建健壮的异步管道,而无需阻塞或等待中间步骤。

转换两个期货的价值(

尽管thenCompose()用于链接一个依赖于另一个的期货,然后当两个都完成时, thenCombine了两个独立的期货:

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

...Async变体也可用。 假设您有两个CompletableFuture ,一个加载Customer ,另一个加载最近的Shop 。 它们彼此完全独立,但是当它们都完成时,您想使用它们的值来计算Route 。 这是一个剥离的示例:

CompletableFuture<Customer> customerFuture = loadCustomerDetails(123);
CompletableFuture<Shop> shopFuture = closestShop();
CompletableFuture<Route> routeFuture =customerFuture.thenCombine(shopFuture, (cust, shop) -> findRoute(cust, shop));//...private Route findRoute(Customer customer, Shop shop) //...

请注意,在Java 8中,您可以使用以下简单的this::findRoute方法参考来替换(cust, shop) -> findRoute(cust, shop)

customerFuture.thenCombine(shopFuture, this::findRoute);

这样您就知道了。 我们有customerFutureshopFuture 。 然后routeFuture将它们包装起来并“等待”完成。 当它们都准备就绪时,它将运行我们提供的findRoute()结果的函数( findRoute() )。 因此,当两个基础的期货被解析并完成 findRoute()时, routeFuture将完成。

等待

如果不是只希望在完成结果时就通知两个结果,而不会产生新的CompletableFuture ,而是可以使用thenAcceptBoth() / runAfterBoth()系列方法( ...Async变体也可用)。 它们的工作方式与thenAccept()thenRun()类似,但是要等待两个thenRun() ,而不是一个thenRun()

<U> CompletableFuture<Void> thenAcceptBoth(CompletableFuture<? extends U> other, BiConsumer<? super T,? super U> block)
CompletableFuture<Void> runAfterBoth(CompletableFuture<?> other, Runnable action)

想象一下,在上面的示例中,您只是想发送一些事件或立即刷新GUI,而不是生成新的CompletableFuture<Route> 。 这可以通过thenAcceptBoth()轻松实现:

customerFuture.thenAcceptBoth(shopFuture, (cust, shop) -> {final Route route = findRoute(cust, shop);//refresh GUI with route
});

我希望我错了,但也许你们中的一些人在问自己一个问题: 为什么我不能简单地阻止这两个期货交易? 像这儿:

Future<Customer> customerFuture = loadCustomerDetails(123);
Future<Shop> shopFuture = closestShop();
findRoute(customerFuture.get(), shopFuture.get());

好吧,当然可以。 但是CompletableFuture的全部目的是允许异步的,事件驱动的编程模型,而不是阻塞并急于等待结果。 因此,从功能上讲,上面的两个代码段是等效的,但后者不必要地占用了一个执行线程。

等待第一个

CompletableFuture API的另一个有趣的部分是能够等待第一个 (而不是全部 )完成的将来。 当您有两个任务产生相同类型的结果,而您只关心响应时间,而不关注哪个任务首先产生时,这会很方便。 API方法( ...Async变体也可用):

CompletableFuture<Void> acceptEither(CompletableFuture<? extends T> other, Consumer<? super T> block)
CompletableFuture<Void> runAfterEither(CompletableFuture<?> other, Runnable action)

例如,您要集成两个系统。 一个具有较小的平均响应时间但具有较高的标准偏差。 另一个通常较慢,但更可预测。 为了同时兼顾两个方面(性能和可预测性),您需要同时调用两个系统,并等待第一个系统完成。 通常它是第一个,但是如果变慢,第二个会在可接受的时间内结束:

CompletableFuture<String> fast = fetchFast();
CompletableFuture<String> predictable = fetchPredictably();
fast.acceptEither(predictable, s -> {System.out.println("Result: " + s);
});

s表示来自fetchFast()fetchPredictably() String回复。 我们既不知道也不在乎。

改造先完成

applyToEither()是一个大哥哥acceptEither() 当两个期货中的较快完成时,后者只是简单地调用一些代码,而applyToEither()将返回一个新的期货。 当两个基础期货中的第一个完成时,该未来将完成。 API有点类似( ...Async版本也可用):

<U> CompletableFuture<U> applyToEither(CompletableFuture<? extends T> other, Function<? super T,U> fn)

在完成的第一个Future的结果上调用额外的fn函数。 我真的不确定这种专门方法的目的是什么,毕竟可以简单地使用: fast.applyToEither(predictable).thenApply(fn) 。 由于我们一直使用此API,但实际上并不需要额外的功能应用程序,因此我将仅使用Function.identity()占位符:

CompletableFuture<String> fast = fetchFast();
CompletableFuture<String> predictable = fetchPredictably();
CompletableFuture<String> firstDone =fast.applyToEither(predictable, Function.<String>identity());

然后可以传递firstDone未来。 注意,从客户的角度来看,两个期货实际上落后于firstDone是隐藏的。 客户端只是等待将来完成, applyToEither()会在两者中的任何一个先完成时通知客户端。

将多个

因此,我们现在知道如何等待两个期货完成(使用thenCombine() )和第一个期货完成( applyToEither() )。 但是它可以扩展到任意数量的期货吗? 当然,使用static助手方法:

static CompletableFuture<Void< allOf(CompletableFuture<?<... cfs)
static CompletableFuture<Object< anyOf(CompletableFuture<?<... cfs)

allOf()接收一组期货,并返回一个期货,该期货在所有基础期货都完成时(屏障等待所有)完成。 另一方面, anyOf()将仅等待最快的基础期货。 请查看退货期货的通用类型。 不太符合您的期望吗? 我们将在下一篇文章中解决这个问题。

摘要

我们研究了几乎整个CompletableFuture API 。 我敢肯定,这是不堪重负的,因此在下一篇文章中,我们将很快利用CompletableFuture功能和Java 8 lambda来开发简单的Web爬网程序的另一种实现。 我们还将研究CompletableFuture缺点和不足。

参考: Java 8: JCG合作伙伴 Tomasz Nurkiewicz在Java和社区博客上提供的CompletableFuture权威指南 。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2013/05/java-8-definitive-guide-to-completablefuture.html

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/368428.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

mysql数据库工程师网易微专业_网易MySQL数据库工程师微专业学习笔记(五)

一、mysql数据库中的存储引擎mysql在创建数据表时可以通过engine关键字设置存储引擎的类型&#xff0c;也可以通过alter命令来修改表的存储引擎。可以通过show engines命令来查看当前mysql数据库支持的存储引擎的类型&#xff0c;一般场景的存储引擎有&#xff1a;InnoDB、MyIS…

Java并发编程笔记之ConcurrentLinkedQueue源码探究

JDK 中基于链表的非阻塞无界队列 ConcurrentLinkedQueue 原理剖析&#xff0c;ConcurrentLinkedQueue 内部是如何使用 CAS 非阻塞算法来保证多线程下入队出队操作的线程安全&#xff1f; ConcurrentLinkedQueue是线程安全的无界非阻塞队列&#xff0c;其底层数据结构是使用单向…

03 Day Python数据类型

一&#xff1a;什么是数据&#xff1f; x10&#xff0c;10是我们要存储的数据 2 为何数据要分不同的类型 数据是用来表示状态的&#xff0c;不同的状态就应该用不同的类型的数据去表示 3 数据类型 数字 字符串 列表 元组 字典 集合 二&#xff1a;数字int #bit_length() 当十进…

border三角形阴影(不规则图形阴影)和多重边框的制作

前言&#xff1a;这是笔者学习之后自己的理解与整理。如果有错误或者疑问的地方&#xff0c;请大家指正&#xff0c;我会持续更新&#xff01; 1. border的组合写法 border&#xff1a;border-width border-style border-color; border-width&#xff1a;边框宽度&#xff0…

JDK 8 Javadoc调整了方法列表

自开始以来&#xff0c; Javadoc输出基本上是静态HTML&#xff0c;具有导航链接和外观的简单样式表样式。 Java SE 7很长时间以来就看到Javadoc输出默认外观的第一个重大变化 &#xff0c;现在看来JDK 8将在生成的Javadoc输出上引入新的变化。 在本文中&#xff0c;我将通过JDK…

hdp安装 不安装mysql_hdp安装及使用问题汇总(一)

1)安装HDP时&#xff0c;如果打印如下错误信息&#xff1a;[SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed (_ssl.c:579)是由于系统的python版本过高&#xff0c;导致验证ssl失败&#xff0c;将python降级为2.7.5以下或修改每个安装节点的python证书验证配置文件…

PhotoSphereViewer 全景图

1网站地址&#xff1a;http://photo-sphere-viewer.js.org/markers.html#demo 2参数中文地址&#xff1a;https://www.cnblogs.com/big-tree/p/5933437.html 使用方法&#xff1a; /*** Initialize the viewer*/ var PSV new PhotoSphereViewer({ // main configuration panor…

常用Lunix命令

计算机 1.硬件系统 输入单元、输出单元、算术逻辑单元、控制单元、记忆单元 中央处理单元&#xff1a;CPU&#xff08;算术逻辑单元、控制单元&#xff09; 电源、主板、CPU、内存&#xff08;RAM&#xff09;、硬盘、&#xff08;声卡、显卡、网卡&#xff09;&#xff08;集成…

angularJS constant和value

angularJS可以通过constant(name,value)和value(name,value)对于创建服务也是很重要的。 相同点是&#xff1a;都可以接受两个参数&#xff0c;name和value。 区别&#xff1a; 1.constant(name,value)可以将一个已经存在的变量值注册为服务&#xff0c;并将其注入到应用的其他…

让我们编写一个文档样式的Web服务

您可能知道&#xff0c;我们可以使用四种主要的Web服务样式。 它们如下&#xff1a; 文件/文学 包装的文件/文学 RPC /编码 RPC /文字 当然&#xff0c;现在不建议使用RPC /编码样式。 如果您有兴趣&#xff0c;可以在此处找到这篇非常全面的文章&#xff0c;以了解不同的…

linux 进入容器,查看和关闭进程

1&#xff0c;linux 查询容器 ID&#xff1a; docker ps 2&#xff0c;进入容器&#xff08;退出 exec 命令用&#xff1a;[ctrlD] &#xff0c;不会终止容器运行。退出 top 命令&#xff1a;ctrl C&#xff09; docker exec -it c39c9d3898c0 /bin/bash 3&#xff0c;查询进程…

mysql表单查询_MySQL表单集合查询

表单查询简单查询SELECT语句查询所有字段指定所有字段&#xff1a;select 字段名1,字段名2&#xff0c;...from 表名;select * from 表名;查询指定字段select 字段名1,字段名2&#xff0c;...from 表名;按条件查询带关系运算符的查询SELECT 字段名1,字段名2,……FROM 表名WHERE…

解决阿里云OSS跨域问题

解决阿里云OSS跨域问题 现象 本人项目中对阿里云图片请求进行了两次&#xff0c;第一次通过img标签进行&#xff0c;第二次通过异步加载获取。第一次请求到图片&#xff0c;浏览器会进行缓存&#xff0c;随后再进行异步请求&#xff0c;保存跨域失效。 错误信息如下&#xff1a…

css之hover改变子元素和其他元素样式

参考地址&#xff1a;链接 表示下一级元素&#xff0c;>表示子元素 1 <!DOCTYPE html>2 <html>3 <head lang"en">4 <meta charset"UTF-8">5 <title></title>6 </head>7 8 <style>9 #a {co…

将JacpFX客户端与JSR 356 WebSockets一起使用

JSR 356 WebSockets是即将发布的JEE 7版本中令人兴奋的新功能之一&#xff0c;并且在其参考实现中包括Server-和Client API。 这使其非常适合在客户端与JavaFX集成。 JacpFX是JavaFX之上的RCP框架&#xff0c;它使用基于消息的方法与组件进行交互。 这种基于消息的方法使集成We…

nagios check_mysql uptime_nagios使用check_mysql监控mysql

如果没有check_mysql插件&#xff0c;需要安装Mysql数据库1、建立专用数据库&#xff1a; [rootsvr3 ~]#mysql -u root -pEnter password:Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.Your MySQL connection id is 51910Server version: 5.5.3-m3-log Source di…

《精通Spring4.X企业应用开发实战》读后感第七章(AOP概念)

转载于:https://www.cnblogs.com/Michael2397/p/8068486.html

XHTML与HTML的区别

XHTML的语法较为严谨&#xff0c;拥有一定的规则&#xff0c;如果不遵循规则的话容易出错。但也不必太过担心&#xff0c;因为XHTML的规则并不太难&#xff0c;它和HTML4.01标准没有太多的不同。 需要注意的是以下几点&#xff1a; 1.XHTML标签必须被正确的关闭&#xff0c;即…

EC2上的ElasticSearch不到60秒

好奇地看到所有ElasticSearch轮奸是关于什么的&#xff1f; 想在没有大量肘部油脂的情况下看到它吗&#xff1f; 然后&#xff0c;朋友&#xff0c; 别再犹豫了-不到60秒&#xff0c;我将向您展示如何在AWS AMI上安装ElasticSearch 。 您首先需要一个AWS账户以及一个SSH密钥对…

Material使用04 MdCardModule和MdButtonModule综合运用

设计需求&#xff1a;设计一个登陆页面 1 模块导入 1.1 将MdCardModule和MdButtonModule模块导入到共享模块中 import { NgModule } from angular/core; import { CommonModule } from angular/common; import { MdSidenavModule, MdToolbarModule,MdIconModule,MdButtonModule…