什么是CompletableFuture?

CompletableFuture 类实现了 Future 和 CompletionStage 接口并且新增了许多方法，它支持 lambda，通过回调利用非阻塞方法，提升了异步编程模型。简单来说可以帮我们实现任务编排。【文中所有代码已上传码云】

CompletableFuture的创建

先来看一个创建例子，后续再展开说说这个类中的方法：

CompletableFuture<String> completableFuture = new CompletableFuture<>();
completableFuture.complete("Hello CompletableFuture");
System.out.println(completableFuture.get());

需要注意的是当我们对不完整的 CompleteableFuture调用 get 方法的话，会由于 Future 未完成，因此 get 调用会一直阻塞。

创建异步任务

CompletableFuture 提供了四个静态方法来创建异步任务。

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

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。

    static Executor screenExecutor(Executor e) {if (!useCommonPool && e == ForkJoinPool.commonPool())return asyncPool;if (e == null) throw new NullPointerException();return e;}

二者的区别很明显，supplyAsync有返回值，runAsync方法无返回值。我们通过静态方法会立刻开启异步线程执行Supplier或者Runnable提交的任务。任务执行完成，就可以打印返回值，不再需要其它线程主动调用complete来表示任务执行完成。

获取任务执行结果

public T get();
public T get(long timeout, TimeUnit unit);
public T getNow(T valueIfAbsent);
public T join();

get()和get(long timeout, TimeUnit unit)是实现了Future接口的功能，两者主要区别就是get()会一直阻塞直到获取到结果，get(long timeout, TimeUnit unit)值可以指定超时时间，当到了指定的时间还未获取到任务，就会抛出TimeoutException异常。

getNow(T valueIfAbsent)：就是获取任务的执行结果，但不会产生阻塞。如果任务还没执行完成，那么就会返回你传入的 valueIfAbsent 参数值，如果执行完成了，就会返回任务执行的结果。

join()：跟get()的主要区别就是，get()会抛出检查时异常，join()不会。

任务完成后的处理

whenComplete

public CompletableFuture<T> whenComplete(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action)
public CompletableFuture<T> whenCompleteAsync(BiConsumer<? super T,? super Throwable> action, Executor executor)
public CompletableFuture<T> exceptionally(Function<Throwable,? extends T> fn)

whenComplete是等任务完成后继续执行whenComplete的action，这里也能看出执行action的是主线程

如果有异常，当主线程在获取任务结果时就会抛出异常。

而whenCompleteAsync是通过异步线程去执行action

exceptionally

任务执行过程中出现异常的时候，会回调exceptionally方法指定的回调，但是如果没有出现异常，是不会回调的。

thenApply

当线程B依赖于线程A的执行结果时，可以使用thenApply方法来把这两个线程串行化

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)

将supplyAsync方法里的结果（Integer）作为thenApply方法里Function接口的apply方法的入参

如果有异常thenApply就不会执行

handle

public <U> CompletionStage<U> handle(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn);
public <U> CompletionStage<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn);
public <U> CompletionStage<U> handleAsync(BiFunction<? super T, Throwable, ? extends U> fn,Executor executor);

不同于thenApply的是handle里的方法是在supplyAsync/runAsync执行后一定会执行。

thenAccept

public CompletionStage<Void> thenAccept(Consumer<? super T> action);
public CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action);
public CompletionStage<Void> thenAcceptAsync(Consumer<? super T> action,Executor executor);

不同于上述的方法，thenAccept纯消费无返回值。

组合任务

thenCompose

这个方法也是线程B需要用到线程A的结果，不同于thenApply的是：thenCompose()用来连接两个CompletableFuture，返回值是新的CompletableFuture；thenApply()转换的是泛型中的类型，是同一个CompletableFuture。

public <U> CompletableFuture<U> thenCompose(Function<? super T,? extends CompletionStage<U>> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenComposeAsync(Function<? super T,? extends CompletionStage<U>> fn)
public <U> CompletableFuture<U> thenComposeAsync(Function<? super T,? extends CompletionStage<U>> fn, Executor executor)

thenCombine

会把两个CompletableFuture的任务都执行完成后把结果一块交给thenCombine来处理，并生成新的CompletableFuture任务。

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

谁调用的thenCombine，则BiFunction的第一个参数就是它的结果。

其他方法

allOf

allOf方法的入参是多个CompletableFuture任务，返回类型是CompletableFuture<Void>，allOf方法是等所有的CompletableFuture都执行完后再执行计算，一般后面会跟链式的thenApply方法或者thenAccept方法对所有的异步任务进行汇总处理。