在Java里CompletableFuture如何简化异步编程_Java异步编排机制说明

CompletableFuture 比 Future 更好用，因为它支持非阻塞回调、函数式编排、多任务合并（allOf/anyOf）及灵活异常处理（handle/whenComplete），而 Future 仅支持阻塞等待或轮询。

CompletableFuture 为什么比 Future 更好用

因为 Future 只能阻塞等待结果或轮询状态，无法链式响应、组合多个异步任务、也无法处理异常传播；而 CompletableFuture 是可完成的（complete-able），支持函数式编排、非阻塞回调、多任务合并与错误恢复。

它本质是 Future 的增强实现，同时实现了 Future 和 CompletionStage 接口 —— 后者才是编排能力的来源。

如何用 supplyAsync + thenApply 编排简单异步流

这是最常用的“提交任务 → 转换结果”模式。注意：默认使用 ForkJoinPool.commonPool()，IO 密集型任务建议显式传入自定义线程池。

• supplyAsync 接收无参函数，返回 CompletableFuture
• thenApply 在前一个任务成功后同步执行转换，仍返回 CompletableFuture
• 若中间抛出异常，thenApply 不会执行，需用 exceptionally 或 handle 捕获

CompletableFuture future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000);
        return "hello";
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}).thenApply(s -> s.toUpperCase()).exceptionally(t -> "ERROR");

多个异步任务怎么合并：allOf vs anyOf

CompletableFuture.allOf 等待所有任务完成，但返回 CompletableFuture —— 它不聚合结果，必须手动 get 每个子 future；anyOf 返回第一个完成的结果（类型为 Object，需强转）。

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真正需要「结果聚合」时，得自己封装：比如用 allOf + thenApply 配合数组/列表收集。

• allOf 适合“全部就绪后统一触发后续动作”，如批量写入后发通知
• anyOf 适合“冗余调用取最快响应”，如多源查缓存
• 两者都不处理子任务异常：任一失败，allOf 仍完成但后续 join() 会抛异常；anyOf 可能返回异常结果

CompletableFuture a = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "A");
CompletableFuture b = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "B");
CompletableFuture all = CompletableFuture.allOf(a, b);
CompletableFuture> combined = all.thenApply(v -> Arrays.asList(a.join(), b.join()));

异常处理别只靠 exceptionally

exceptionally 只捕获上游的异常，且只能返回同类型结果；而 handle 同时接收结果和异常（任一为 null），更灵活；whenComplete 则不改变结果，只做副作用（如日志、清理）。

• 要用 handle 做 fallback + 类型转换，比如把异常转成默认值
• whenComplete 内不能 throw 异常，否则会中断链路；handle 可以 throw，由下游 exceptionally 接住
• 不要在回调里直接 get() 或 join()，会阻塞线程池线程，导致死锁或吞吐下降

最容易被忽略的是：异步回调的执行线程取决于前一个 stage 的完成方式 —— 如果前一个任务是同步 complete（比如用 complete() 手动设置），回调可能在调用线程中执行，而非线程池线程。这点对上下文（如 Spring 的 RequestScope）影响很大。