理解Java CompletableFuture

Java CompletableFuture是Java中的异步编程工具，是Future的加强版，其可以用于异步执行任务，它提供了更强大的扩展性和灵活性，可以灵活组装和处理多个Future。

一、Java CompletableFuture的基本使用

Java CompletableFuture可以很容易地创建异步任务，你只需要提供一个Supplier函数型接口的lambda表达式即可。

下面是创建和获取CompletableFuture的结果的示例代码：

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 模拟复杂计算任务
    try {
        Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new IllegalStateException(e);
    }
    // 返回计算结果
    return "Result";
});

而对于结果的获取，我们有多种方式，下面将展示阻塞和非阻塞两种方式：

// 阻塞方式：get
try {
    String result = future.get(); //此处会阻塞，等待结果的产生
    System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
    throw new IllegalStateException(e);
}

// 非阻塞方式：thenApply
future.thenApply(result -> {
    System.out.println(result);
    return null;
});

二、Java CompletableFuture的组合使用

除了基本的使用，Java CompletableFuture最大的优点在于其“组合性”，这一点主要体现在它有一系列的方法可以对多个CompletableFuture进行组合。

下面是一个CompletableFuture的组合使用的示例：

CompletableFuture future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World");
CompletableFuture future = future1.thenCombine(future2, (s1, s2) -> s1 + " " + s2);
// 输出: Hello World
System.out.println(future.get());

三、Java CompletableFuture的异常处理

Java CompletableFuture提供了一些异常处理的方法，可以很方便地处理在异步任务执行中产生的异常。

下面是使用异常处理的示例：

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (true) {
        throw new RuntimeException("Exception happened.");
    }
    return "Result";
});
// 使用exceptionally处理异常
future = future.exceptionally(e -> "Default Value");
// 输出: Default Value
System.out.println(future.get());

上述例子中，我们故意抛出一个异常，然后使用exceptionally方法来处理这个异常，如果任务执行成功，这个函数不会被执行，如果抛出异常，就会走这个异常处理逻辑，这个函数的返回值会被正常处理。