CompletableFuture 提供了比传统 Future 更强大的异步编程能力，支持链式调用、任务组合与异常处理；通过 supplyAsync 和 runAsync 可创建异步任务，默认使用公共线程池，也可指定自定义线程池；thenApply、thenAccept、thenRun 实现任务的链式处理；thenCompose 用于串行化依赖任务，thenCombine 合并两个并行任务结果；exceptionally 和 handle 方法用于异常捕获与恢复，提升异步代码的健壮性与可读性。
在Java中，CompletableFuture 是处理异步编程的强大工具。它实现了 Future 和 CompletionStage 接口，支持链式调用、组合多个异步任务，并能更好地处理异常和回调。相比传统的 Future，CompletableFuture 提供了更灵活的非阻塞操作方式。
创建异步任务
你可以使用 CompletableFuture.supplyAsync() 或 runAsync() 来启动一个异步任务：
- supplyAsync()：用于有返回值的任务，返回 CompletableFuture<T>
- runAsync()：用于无返回值的任务，返回 CompletableFuture<Void>
示例：
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
// 模拟耗时操作
try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
return "Hello from async";
});
<p>// 获取结果（不推荐阻塞，仅演示）
String result = future.get(); // 输出: Hello from async</p>默认使用 ForkJoinPool.commonPool() 执行任务，也可以传入自定义线程池：
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ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
return "Task executed in custom thread pool";
}, executor);
链式处理结果（thenApply, thenAccept, thenRun）
CompletableFuture 支持在任务完成后执行后续操作：
- thenApply()：接收上一步结果，返回新的值
- thenAccept()：接收结果，但不返回值（消费型）
- thenRun()：不关心结果，只运行一段逻辑
示例：
CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
.thenApply(s -> s + " World")
.thenAccept(System.out::println) // 输出: Hello World
.thenRun(() -> System.out.println("Done"));
组合多个异步任务
可以将多个异步任务组合起来：
- thenCompose()：用于串行组合两个依赖的异步任务（flatMap 风格）
- thenCombine()：并行执行两个任务，并合并结果
示例 - thenCompose（一个任务依赖另一个的结果）：
CompletableFuture<String> combined = CompletableFuture
.supplyAsync(() -> "Hello")
.thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s + " Java"));
<p>combined.thenAccept(System.out::println); // 输出: Hello Java</p>示例 - thenCombine（并行执行并合并）：
CompletableFuture<String> part1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello"); CompletableFuture<String> part2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World"); <p>part1.thenCombine(part2, (a, b) -> a + " " + b) .thenAccept(System.out::println); // 输出: Hello World</p>
异常处理
异步任务中发生异常不会自动抛出，需显式处理：
- exceptionally()：捕获异常并提供默认值
- handle()：无论是否异常都会执行，可统一处理结果或错误
示例：
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
throw new RuntimeException("Oops!");
})
.exceptionally(ex -> {
System.out.println("Error: " + ex.getMessage());
return "Fallback Value";
})
.thenAccept(System.out::println); // 输出: Fallback Value
使用 handle 的方式：
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
if (true) throw new RuntimeException("Boom!");
return "Success";
}).handle((result, throwable) -> {
if (throwable != null) {
return "Handled error: " + throwable.getMessage();
}
return result;
}).thenAccept(System.out::println);
基本上就这些。CompletableFuture 让 Java 的异步编程变得清晰且可控，合理使用可以显著提升程序响应性和吞吐量。
