Java9 CompletableFuture API

Java 9中引入了CompletableFuture API，这是一个强大且功能完善的异步编程工具，用于处理并发和异步任务。CompletableFuture API提供了一组丰富的方法，可以帮助我们更轻松地执行异步任务、处理任务结果和异常，以及进行任务组合、转换和组件化。这篇文章将介绍CompletableFuture API的主要功能和用法。

1. CompletableFuture的基本用法

CompletableFuture是一个可以用于处理异步任务结果和异常的类，它的使用方式类似于Promise或Future。通过CompletableFuture，我们可以使用回调函数或方法链来处理异步任务的结果，可以更加灵活地组合多个异步任务，以及可以有效地处理任务的异常。

在使用CompletableFuture时，我们可以通过静态方法CompletableFuture.supplyAsync()或CompletableFuture.runAsync()创建一个异步任务。supplyAsync()方法用于返回一个CompletableFuture对象，表示一个可以返回结果的异步任务；runAsync()方法用于创建一个CompletableFuture对象，表示一个没有返回结果的异步任务。这两个方法都可以接受一个实现了Supplier或Runnable接口的执行体作为参数。

CompletableFuture的结果可以通过thenApply()、thenAccept()和thenRun()等方法进行处理。这些方法都是以同步方式执行的，所以它们会阻塞当前线程，直到异步任务完成并返回结果。我们也可以使用thenCompose()、thenCombine()和allOf()等方法来组合多个CompletableFuture对象。这些方法都是非阻塞的，可以在任务完成之前执行其他操作。

2. CompletableFuture的异常处理

在CompletableFuture中，我们可以使用exceptionally()、handle()和whenComplete()等方法来处理任务的异常情况。exceptionally()方法会在任务发生异常时执行一个回调函数，返回一个默认值或处理异常的结果。handle()方法则会在任务完成时执行一个回调函数，无论任务是否发生异常。当任务发生异常时，handle()方法的回调函数可以返回一个默认值或处理异常的结果，当任务未发生异常时，回调函数将会接收任务的结果作为参数。

另外，当我们需要处理多个CompletableFuture对象的结果时，可以使用thenCombine()和allOf()方法。thenCombine()方法接受一个BiFunction参数，可以将两个CompletableFuture对象的结果进行合并处理，并返回合并后的结果。allOf()方法接受一组CompletableFuture对象作为参数，并在所有任务完成后返回一个CompletableFuture对象，表示这些任务都已完成。

3. CompletableFuture的进一步转换和组合

CompletableFuture还提供了一些进一步转换和组合的方法，可以更灵活地处理和操作异步任务的结果。我们可以使用thenApplyAsync()和thenComposeAsync()方法来以异步方式转换CompletableFuture的结果。这些方法会异步地执行转换操作，并将转换后的结果放入新的CompletableFuture对象中。

此外，CompletableFuture还支持条件处理、超时处理和处理中断。我们可以使用whenComplete()方法来根据任务的执行结果执行不同的操作；可以使用completeOnTimeout()方法来设置任务的超时时间，并在超时时执行相关操作；还可以使用cancel()和cancel(true)方法来取消任务的执行。

以上只是CompletableFuture API的一些基本用法和功能，它还有更多的方法和特性可以探索。通过合理地使用CompletableFuture，我们可以更好地编写并发和异步的代码，提高应用程序的性能和响应能力。