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听说你还不知道CompletableFuture？

<div class="output_wrapper" id="output_wrapper_id" style="font-size: 16px; color: rgb(62, 62, 62); line-height: 1.6; word-spacing: 0px; letter-spacing: 0px; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft YaHei', Arial, sans-serif;">java8已经在日常开发编码中非常普遍了，掌握运用好它可以在开发中运用几行精简代码就可以完成所需功能。

今天将介绍CompletableFuture的在生产环境如何使用实践。CompletableFuture类作为Java 8 Concurrency API改进而引入，熟悉的同学应该了解在Java 9 也有对CompletableFuture有一些改进，橘子之后再进入讲解。

阅读这篇文章需要知道的前置知识点有，函数式编程，线程池原理等。还不熟悉的同学可以看看之前的文章，话不多说，开始吧。

为了更好的表达，我们结合例子讲解，假设今天小橘收到TL任务，要求完成实时拉取数据的功能，完成后告知拉取完成。假设拉取数据需要从A，B，C三个服务中获取，拉取完成推送需要调用D服务。

需求变更1：拉取数据需要从E服务获取，但是会依赖从A服务获取的结果。

需求变更2：从A服务一次能拉去一万+数据，但是E服务的性能支撑不了大调用，在Provider端有限流兜底。

需求变更3：拉取数据过程中需要保证数据完整性，不能出现统计错误。

<h4 id="hcompletablefuture" style="color: inherit; line-height: inherit; padding: 0px; margin: 1.5em 0px; font-weight: bold; font-size: 1.2em;">为什么使用CompletableFuture</h4>

橘友们说了，这个可以用jdk5.0提供的Future<v style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">来实现，我们将拉取数据需要用到的从A，B ，C三个服务接口放到FutureTask中，异步的去执行获取数据结果，然后再同步调用D服务。

OK，简单实现这个功能没有问题，但是有什么缺陷，需要怎么可以改进嘛？

我们通过源码注释可以看到Future类返回的结果需要阻塞等待get方法返回结果，它提供了isDone()方法检测异步计算是否已经结束，get()方法等待异步操作结束，以及获取计算的结果。等到所有Future任务完成，通知线程获取结果并合并。</v>

从性能上，需要等待 Future 集合中的所有任务都完成（此需求没问题，接着往下看）, 从健壮性上，Futrue接口没有方法去进行计算组合或者处理可能出现的错误。从功能扩展上，Future接口无法进行多个异步计算之间相互独立，同时第二个又依赖于第一个的结果。而今天的主角CompletableFuture都可以满足上述功能，具有大约50种不同的构成，结合，执行异步计算步骤和处理错误。（全部学习完所有方法是不现实的，掌握灵魂和核心方法即可依法炮制）

<h4 id="hcompletablefutureapi" style="color: inherit; line-height: inherit; padding: 0px; margin: 1.5em 0px; font-weight: bold; font-size: 1.2em;">CompletableFuture API 使用</h4>

API太多，简单列举。读者自行学习即可，本文重点不在介绍api

</blockquote>

CompletableFuture completableFuture 
  = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "orange")
    .thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s + " csong"));
//true
assertEquals("orangecsong", completableFuture.get());

</pre>

你的疑问：该thenCompose方法不和thenApply一样实现结果合并计算嘛？

刚学习时候确实有点迷惑，其实他们的内部形式是不一样的，它们与Java 8中可用的Stream和Optional类的map和flatMap方法是有着类似的设计思路在里面的。都是接收一个CompletableFuture并将其应用于计算结果，但thenCompose（flatMap）方法接收一个函数，该函数返回相同类型的另一个CompletableFuture对象。

CompletableFuture completableFuture 
  = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "orange")
    .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(
      () -> " chizongzi"), (s1, s2) -> s1 + s2));

assertEquals("orange chizongzi", completableFuture.get());

</pre>

thenCombine方法旨在当你想要使用多个计算结果时，而后续的处理同时需要依赖返回值，第一个计算结果返回 "orange"，第二个计算结果返回 "chizongzi"，对结果进行拼接，那么结果就是"orange chizongzi" 啦。你可能会问如果结果无需处理呢？thenAcceptBoth将可以实现你的功能。那么它和thenApply的区别又是啥呢？

thenCompose()方法是使用前一个Future作为参数。它会直接使结果变新的Future，而不是我们在thenApply()中到的嵌套Future，而是用来连接两个CompletableFuture，是生成一个新的CompletableFuture，因此，如果想要继续嵌套链接CompletableFuture 方法，那么最好使用thenCompose()。

public static CompletableFuture allOf(CompletableFuture... cfs){...}

</pre>

当我们需要并行执行多个任务时，我们通常希望等待所有它们执行，然后处理它们的组合结果。CompletableFuture提供了allOf静态方法允许等待所有的完成任务，但是它返回类型是CompletableFuture 。局限性在于它不会返回所有任务的综合结果。相反，你必须手动从Futures获取结果。那么怎么解决呢，CompletableFuture提供了join()可以解决，这里小橘用Stream实现同样可以的。

String multiFutures= Stream.of(future1, future2, future3)
  .map(CompletableFuture::join)
  .collect(Collectors.joining(" "));

assertEquals("Today is sun", multiFutures);

</pre>

那么 CompletableFuture 针对异常是如何处理的呢？

public CompletableFuture exceptionally(Function fn);
public  CompletionStage handle(BiFunctionsuper T, Throwable, ? extends U> fn);

</pre>

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "resultA")
    .thenApply(resultA -> resultA + " resultB")
    .thenApply(resultB -> resultB + " resultC")

//如果resultA,resultB,resultC在获取中有异常

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    throw new RuntimeException();
}).exceptionally(ex -> "errorResultA")
  .thenApply(resultA -> resultA + " resultB")
  .thenApply(resultB -> resultB + " resultC")

</pre>

上面的代码中，任务 A 抛出异常，然后通过exceptionally() 方法处理了异常，并返回新的结果，这个新的结果将传递给任务 B。如果inovke future.join方法结果将会输出 "errorResultA resultB result C"

上述方法基本就是底层函数式api的使用，聪明的橘友们实践起来吧！

<h4 id="hcompletablefuture-1" style="color: inherit; line-height: inherit; padding: 0px; margin: 1.5em 0px; font-weight: bold; font-size: 1.2em;">CompletableFuture 例子</h4>

Talk is cheap , show me code。自从上篇你还在担心rpc接口超时吗文章末尾讲述大批量调用，其中是顺序invoke调用，其实我们分析，异步调用利用CompletableFuture需要怎么实现呢？

<pre style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;"> / @Description: @author: orangeCs @create: 2020-06-25 / public class AsyncInvokeUtil { private AsyncInvokeUtil() {} / @param paramList 源数据（需处理数据载体） @param buildParam 中转函数 (获取的结果做一层trans,来满足调用服务条件) @param transParam 中转函数 (获取的结果做一层trans,来满足调用服务条件) @param processFunction 中转处理函数 @param size 分批大小 @param executorService 暴露外部自定义实现线程池（demo没判空,可以做成非必传） @param <R> @param <T> @param @param <k> @return @throws ExecutionException @throws InterruptedException / public static <R, T, P, k> List<R> partitionAsyncInvokeWithRes(List<T> paramList, Function<List<T>, P> buildParam, Function<P, List<k>> transParam, Function<List<k>,List<R>> processFunction, Integer size, ExecutorService executorService) throws ExecutionException, InterruptedException { List<CompletableFuture<List<R>>> completableFutures = Lists.partition(paramList, size).stream() .map(buildParam) .map(transParam) .map(eachList -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> processFunction.apply(eachList), executorService)) .collect(Collectors.toList()); //get CompletableFuture<Void> finishCompletableFuture = CompletableFuture.allOf(completableFutures.toArray(new CompletableFuture[0])); finishCompletableFuture.get(); return completableFutures.stream().map(CompletableFuture::join) .filter(Objects::nonNull).reduce(new ArrayList<>(), (resList1, resList2) -> { resList1.addAll(resList2); return resList1; }); } } </pre>