目录

一、前言

二、概念介绍 

三、自身特性

四、使用方式

1、异步执行一个任务并获取结果

2、异步执行一个任务并处理异常

3、异步执行多个任务并合并结果

4、异步执行多个任务并处理其中一个任务的结果

5、串行执行多个任务

6、 检查异步任务是否执行完成和执行回调

五、使用场景

一、前言

现在大部分的CPU都是多核，我们都知道想要提升我们应用程序的运行效率，就必须得充分利用多核CPU的计算能力；Java为我们提供了大量多线程API，使用它们可以让我们的代码避免同步阻塞，进而达到提升运行效率的目的，CompletableFuture就是其中一个非常强大且重要API，下面我们就来介绍一下CompletableFuture的概念和使用。

二、概念介绍 

CompletableFuture 是 Java 8 中新增的一个异步编程工具类，它是基于 Future 和 CompletionStage 接口构建的，可以与 Java 8 中的 Stream API 配合使用，也能够与 Java 9 中的 Reactive Stream API 进行交互。

主要用于异步执行任务并返回结果，实现异步计算和操作组合。它提供了一种灵活、可组合的方式来实现异步计算，同时也提供了异常处理、取消、超时等特性。在CompletableFuture中，我们可以通过回调函数来处理任务的结果，也可以使用其它方法来组合多个CompletableFuture对象，以构建更复杂的异步操作流水线。

三、自身特性

1. 异步执行：CompletableFuture 可以在新的线程上异步执行计算或操作，从而不会阻塞主线程，提高程序的响应速度。

2. 可组合性：CompletableFuture 的操作可以组合成一个或多个的 CompletableFuture 对象，从而构成复杂的异步计算链。

3. 异常处理：CompletableFuture 可以对异常进行处理，通过 exceptionally() 方法可以捕获计算中的异常并返回默认值。

4. 取消与超时：CompletableFuture 支持取消异步任务，还可以设置超时时间来避免任务的无限等待。

5. 非阻塞式等待：CompletableFuture 提供了非阻塞式的等待方法，如 join() 和 getNow() 方法。

四、使用方式

1、异步执行一个任务并获取结果

通过 CompletableFuture 的静态方法 supplyAsync() 可以异步执行一个任务，返回 CompletableFuture 对象，通过该对象可以获取任务执行的结果。

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {// 执行一些耗时的操作return "Hello CompletableFuture";
});
String result = future.get(); // 阻塞等待任务执行完成并获取结果
System.out.println(result);

2、异步执行一个任务并处理异常

CompletableFuture 提供了方法 handle() 来处理异步任务执行过程中的异常，它可以处理任务完成时的异常，也可以处理任务执行过程中的异常。

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {// 执行一些可能会出现异常的操作throw new RuntimeException("Something went wrong");
}).handle((result, exception) -> {if (exception != null) {System.out.println("Task failed with exception: " + exception);return "default value";} else {return result;}
});
String result = future.get();
System.out.println(result);

3、异步执行多个任务并合并结果

通过 CompletableFuture 的静态方法 allOf() 可以并行执行多个任务，等待所有任务完成后，通过 CompletableFuture.join() 方法合并所有任务的结果。

CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "CompletableFuture");
CompletableFuture future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Java");CompletableFuture combinedFuture = CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3);
combinedFuture.get();String result = Stream.of(future1, future2, future3).map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.joining(" "));
System.out.println(result);

CompletableFuture 提供了三种方法来处理它们：handle()、whenComplete() 和 exceptionly()。这里就不做详细介绍了，有兴趣的朋友们可以自己去详细了解一下，以下为各种处理方式的比较结果。 

4、异步执行多个任务并处理其中一个任务的结果

通过 CompletableFuture 的静态方法 anyOf() 可以并行执行多个任务，只要有一个任务完成，就会立即返回其结果。

CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return "Result 1";
});
CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Result 2");
CompletableFuture future3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Result 3");CompletableFuture