java 如何快速实现异步调用方法

什么是异步编程

在实现异步调用之前，我们先了解一下，什么是异步编程？什么场景下适用等等情况。

我们都知道，在传统的同步编程中，当一个操作开始执行时，程序会阻塞并等待该操作完成，然后才能继续执行后续代码。这种阻塞等待的方式可能会导致程序响应性能下降，因为在等待的过程中无法同时处理其他任务。这种显而易见的，在某种耗时的场景下，就显得无用了，甚至很影响体验。

如文件读写、网络请求或计算密集型任务，再如人脸融合特效等等，都是耗时的操作，这个时候，我们就需要异步编程了。

异步编程则不会阻塞程序的执行，它将耗时的操作提交给后台线程或其他执行环境，并立即返回，使得程序可以继续执行其他任务。当耗时操作完成后，会通过回调、事件或者轮询等方式通知主线程，主线程再去处理操作结果或执行相应的回调函数。

CompletableFuture

今天我们就来了解下 CompletableFuture，它Java 8引入的一种功能强大的异步编程工具，可以用于实现复杂的异步操作和处理链式的异步任务。

在这里插入图片描述

从这个JDK里，可以看出，它既实现了 Future 接口，拥有 Future 所有的特性，比如可以使用 get() 方法获取返回值等。

也实现了CompletionStage接口，提供了丰富的方法来管理异步任务的执行和处理任务结果。并且这些接口多达40多个，完全足够我们日常所使用了。

1. supplyAsync

 1. CompletableFuture<T> supplyAsync(Supplier<? extends T> supplier)

该方法接受一个Supplier函数式接口作为参数，用于执行一个有返回值的异步任务。返回一个CompletableFuture对象，可以用于获取异步任务的执行结果。

参数：

Supplier：一个无参的函数式接口，用于提供异步任务的结果。

2. runAsync

2、CompletableFuture<Void> runAsync(Runnable runnable)

该方法接受一个Runnable函数式接口作为参数，用于执行一个无返回值的异步任务。返回一个CompletableFuture对象，可以用于等待异步任务完成。

参数：
Runnable：一个无参的函数式接口，用于执行异步任务。

3. thenApply

3、CompletableFuture<T> thenApply(Function<? super T,? extends U> function)

该方法接受一个Function函数式接口作为参数，用于对CompletableFuture的结果进行处理，并返回新的CompletableFuture对象。

参数：
Function：一个带有一个参数的函数式接口，用于对异步任务的结果进行转换或处理。

4. thenAccept

4、CompletableFuture<Void> thenAccept(Consumer<? super T> consumer)

该方法接受一个Consumer函数式接口作为参数，用于对CompletableFuture的结果进行消费，没有返回值。

参数：

Consumer：一个带有一个参数的函数式接口，用于消费异步任务的结果。

5. thenRun

5、CompletableFuture<Void> thenRun(Runnable action)

该方法接受一个Runnable函数式接口作为参数，用于在CompletableFuture的结果完成后执行指定的操作，没有返回值。

参数：
BiFunction：一个带有两个参数的函数式接口，用于合并两个CompletableFuture的结果。

6. thenCombine

6、CompletableFuture<U> thenCombine(CompletionStage<? extends V> other, BiFunction<? super T,? super U,? extends V> fn)

该方法接受一个CompletionStage对象和一个BiFunction函数式接口作为参数，用于等待当前CompletableFuture和另一个CompletionStage对象都完成后，将其结果进行组合处理，并返回新的CompletableFuture对象。

参数：

CompletionStage：代表一个异步任务的执行状态。

返回值：

CompletableFuture<T>：表示一个异步任务的结果，可以通过该对象获取异步任务的执行结果。
CompletableFuture<Void>：表示一个异步任务的结果，没有返回值。

java 演示

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class CompletableFutureExample {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 使用supplyAsync方法创建一个CompletableFuture对象来执行有返回值的异步任务
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("异步任务正在执行");
            return 100;
        });
        
        // 使用thenApply方法对异步任务的结果进行处理，并返回新的CompletableFuture对象
        CompletableFuture<String> processedFuture = future.thenApply(result -> {
            System.out.println("对异步任务结果进行处理");
            return "处理后的结果：" + result * 2;
        });
        
        // 使用get方法阻塞当前线程，并获取异步任务的执行结果
        String result = processedFuture.get();
        System.out.println(result);
    }
}

异步任务正在执行
对异步任务结果进行处理
处理后的结果：200