java8-[CompletableFuture]

Future代表異步執行的掛起的結果。它的方法get，在執行計算後返回執行結果。由此產生問題：get方法調用是阻塞的，直到異步計算結束。由此造成異步計算起不到“異步”的效果。你可以在job中實現所有場景，再發送到executor中，但是爲什麼要爲錯綜複雜的邏輯編寫同樣錯綜複雜的執行步驟呢。因此，你需要CompletableFuture

CompletableFuture

實現Future接口外，它還實現了CompletionStage接口，CompletionStage接口保證了計算最終會被執行。CompletionStage的最大優點是，提供了多種方法，用於執行結束時回調（callbacks）。由此構建非阻塞的系統。

最簡單的異步計算

創建異步計算：
CompletableFuture.supplyAsync(this::sendMsg);
supplyAsync方法有一個Supplier類作爲參數，該類包含了需要異步執行的代碼，這個例子中是sendMsg方法。像Future一樣，可以提供Executor作爲第二個參數，如果缺省，Supplier會被提交給ForkJoinPool.commonPool()

添加回調

回調的意義是：當異步計算結束時，執行回調的代碼，而不用一直等待執行結束。上例中，通過sendMsg方法異步發送一個消息，接下來，我們添加回調代碼，用於通知發送消息執行的結果。

CompletableFuture.supplyAsync(this::sendMsg).thenAccept(this::notify);

thenAccept是諸多添加回調的一種方法。參數是Consumer，本例中是notify，用於計算執行結束時處理結果。

級聯多個回調

如果想持續的在多個回調之間傳遞值，thenAccept不能用，因爲Consumer不返回任何東西。一直傳值，可以用thenApply。
thenApply的參數Function，接受一個值，並且返回一個值。

CompletableFuture.supplyAsync(this::findReceiver).thenApply(this:sendMsg).thenAccept(this::notify);

現在異步的任務是，首先找到接收者，然後發送消息到接收器，最後發送消息的結果發給notify。

構建異步系統

構建更大的異步系統，你很可能想創建新的代碼段，依賴小的代碼段。這些大小代碼段都是異步的，在我們的例子中返回CompletionStage。到目前爲止，sendMsg都是一個阻塞函數，假設有個返回CompletionStage的sendMsgAsync函數，如果像上面例子一直使用thenApply，最終我們會得到一堆嵌套的CompletionStage。

CompletableFuture.supplyAsync(this::findReceiver).thenApply(this::sendMsgAsnc);
// returns type: CompletionStage<CompletionStage<String>>

而我們不想要嵌套的CompletionStage，所以我們可以用thenCompose，它接受Function參數，返回CompletionStage。就像flatMap實現的扁平效果一樣：

CompletableFuture.supplyAsync(this::findReceiver).thenCompose(this::sendMsgAsync);
// returns type CompletionStage<String>

用async結尾的回調分離的任務

到目前爲止，所有的回調都在它前一個執行單元的線程中執行。可以把回調各自提交到ForkJoinPool.commonPool()，而不是使用前一個執行單元的線程，這是通過使用CompletionStage提供的以async後綴的方法實現的。
發送兩個報文到相同的接收器：

CompletableFuture<String> reciever = CompletableFuture.supplyAsync(this::findReceiver);
reciever.thenApply(this::sendMsg);
reciever.thenApply(this::sendOtherMsg);

上面例子中，所有的Function都在同一個線程中執行，導致後一個消息等待前一個消息執行完。

CompletableFuture<String> reciever = CompletableFuture.supplyAsync(this::findReciever);
receiver.thenApplyAsync(this::sendMsg);
reciever.thenApplyAsync(this::sendMsg);

上面的例子，每個發送消息都被獨立的提交給ForkJoinPool.commonPool()。結果是兩個sendMsg回調在異步計算執行結束時都會執行。
關鍵是：異步版本的方法，在你有幾個回調函數，而它們又依賴相同計算結果的時，非常方便有效。

異常的處理

如果你用過Future，就會知道糟糕的時候有多糟糕。幸運的是，CompletableFuture有一個漂亮的對應手段，通過使用exceptionally。

CompletableFuture.supplyAsync(this::failingMsg).exceptionally(ex->new Result(Status.FAILED)).thenAccept(this::notify);

exceptionally給我們一個機會恢復，通過執行當異步執行的計算拋出exception時備選的方法（alternative method）。而其他的回調可以繼續執行，它們的輸入是alternative method的返回值。更復雜的差錯處理，可以用whenComplete和handle。

基於多個計算結果的回調

創建依賴多個計算結果的回調，用thenCombine，它允許註冊BiFunction類回調，依賴兩個CompletionStage。

CompletableFuture<String> to = CompletableFuture.supplyAsync(this::findReceiver);
CompletableFuture<String> text = CompletableFuture.supplyAsync(this::createContent);
to.thenCombine(text, this::sendMsg);

值得一提的是，thenCombine有一個變種，runAfterBoth，它不關心前面的計算結果，只要它們執行完就夠了，它有一個Runnable參數。

依賴於至少一個計算結果的回調

發送消息有兩個消息源，任何一個源執行完畢就可以發送消息。

CompletableFuture<String> firstSource = CompletableFuture.supplyAsync(this::findByFirstSource);
CompletableFuture<String> secondSource = CompletableFuture.supplyAsync(this::findBySecondSource);
firstSource.acceptEither(secondSource, this::sendMsg);

通過acceptEither實現，它接受兩個等待中的計算，以及一個Consumer，後者在兩個計算中任意一個執行結束後執行。

例子

@Scheduled(fixedRate = 2000)
public void test() {
    log.info("begin: {}", new Date());
    ActionService actionService = new ActionService();
    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(actionService::test1)
        .thenApply(actionService::test2)
        .thenApply(actionService::test3)
        .thenAccept(actionService::test4);
    try {
        future.get();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ExecutionException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    log.info("end: {}", new Date());
}

public Integer test1() {
    log.info("{}, {}", Thread.currentThread().getName(), new Date());
    try {
        Thread.sleep(1000l);
    } catch (InterruptedException e) {
        log.error(e.getMessage());
    }
    return 1;
}

運行結果：

CompletableFuture的更多用法

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