Future、CompletableFuture概述

╰半橙微兮° 2024-03-30 17:23 71阅读 0赞

## 1.同步和异步 ##

（1）同步：需要等待结果返回，才能继续运行  
（2）异步：不需要等待结果返回，就能继续运行  
（3）异步设计：多线程可以让方法执行变为异步(比如在项目中，视频文件需要格式转换格式等操作比较费时时，这时开一个新线程处理视频转换，避免阻塞主线程)

## 2.Future接口 ##

（1）Future接口定义了操作异步任务执行的一些方法，如获取异步任务的执行结果、取消任务的执行、判断任务是否被取消、判断任务执行是否完毕等。比如主线程让一个子线程去执行任务，子线程可能比较耗时，启动子线程开始执行任务后，主线程就去做其他事情了，忙其他事情或者先执行完，过了一会才去获取子任务的执行结果或变更的任务状态。  
（2）Future是Java5新加的一个接口，它提供了一种异步并行计算的功能。如果主线程需要执行一个很耗时的计算任务，我们就可以通过Future把这个任务放到异步线程中执行。主线程继续处理其他任务或者先行结束，再通过Future获取计算结果。  
（3）future+线程池异步多线程任务配合，能显著提高程序的执行效率

### 2.1 Future 的常用方法如下 ###

（1）boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)  
试图取消对此任务的执行。如果任务已完成、或已取消，或者由于某些其他原因而无法取消，则此尝试将失败。当调用 cancel 时，如果调用成功，而此任务尚未启动，则此任务将永不运行。如果任务已经启动，则 mayInterruptIfRunning 参数确定是否应该以试图停止任务的方式来中断执行此任务的线程。  
①参数：  
mayInterruptIfRunning - 如果应该中断执行此任务的线程，则为 true；允许正在运行的任务运行完成， 则为false  
②返回：  
如果无法取消任务，则返回 false，这通常是由于它已经正常完成；否则返回 true  
（2）V get() 如有必要，等待计算完成，然后获取其结果。  
（3）V get(long timeout, TimeUnit unit)  
如有必要，最多等待为使计算完成所给定的时间之后，获取其结果（如果结果可用）。  
（4）boolean isCancelled()  
如果在任务正常完成前将其取消，则返回 true。  
（5）boolean isDone()  
如果任务已完成，则返回 true。

代码演示：

public class FutureDemo {
 
 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
 
 // 1.获取线程池对象
 ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
 // 2.创建Callable类型的任务对象
 Future<Integer> f = es.submit(new MyCall(1, 1));
 // 3.判断任务是否已经完成
 boolean done = f.isDone();
 System.out.println("判断任务是否完成"+done);
 // 4.任务执行的结果
 Integer v = f.get();
 System.out.println("任务执行的结果是"+v);
 // 5.判断取消任务的结果
 boolean b = f.cancel(true);
 System.out.println("取消任务执行的结果"+b);
 } }
 
 class MyCall implements Callable<Integer> {
 
 private int a;
 private int b;
 public MyCall(int a, int b) {
 
 this.a = a;
 this.b = b;}
 @Override
 public Integer call() throws Exception {
 
 String name = Thread.currentThread().getName();
 System.out.println(name + "准备开始计算...");
 Thread.sleep(2000);
 System.out.println("计算完成...");
 return a + b;
 } }

![在这里插入图片描述][c8f63437a29c49cfac1457abd2be4aa9.png]

## 3.CompletableFuture ##

### 3.1 CompletableFuture为什么会出现 ###

（1）get()方法在Future计算完成之前会一直处在阻塞状态下，一般建议放在程序后面，一旦调用不见不散，非要等到结果才会离开，不管你是否计算完成，容易程序堵塞。Future对于结果的获取不是很友好，只能通过阻塞或者轮询的方式得到任务的结果  
（2）阻塞的方式和异步编程的设计理念相违背，而isDone()轮询的方式会消耗无谓的CPU资源，而且也不见的能及时地得到计算结果。因此，JDK8设计出了CompletableFuture  
（3）CompletableFuture提供了一种观察者模式类似的机制，可以让任务执行完成后通知监听的一方。

### 3.2 CompletionStage ###

public class CompletableFuture<T> implements Future<T>, CompletionStage<T>

（1）CompletionStage代表异步计算过程中的某一个阶段，一个阶段完成以后可能会触发另外一个阶段一个阶段的计算执行可以是一个Function，Consumer或者Runnable。  
（2）一个阶段的执行可能是被单个阶段的完成触发，也可能是由多个阶段一起触发

### 3.3 CompletableFuture四大静态方法 ###

（1） runAsync无返回值

①public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)

返回一个新的CompletableFuture，它在运行给定操作后由运行在 ForkJoinPool.commonPool()中的任务 异步完成。

②public static CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable, Executor executor)

返回一个新的CompletableFuture，它在运行给定操作之后由在给定执行程序中运行的任务异步完成。  
（2）supplyAsync有返回值

①static CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier)

返回一个新的CompletableFuture，它通过在 ForkJoinPool.commonPool()中运行的任务与通过调用给定的供应商获得的值 异步完成。

②static CompletableFuture supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor)