CompletableFuture 功能介绍及源码分析

1 背景

上一篇文章中，我们讲了 CompletionService 对 Future的优化，但是有个局限就是只能对多个任务的完成情况进行编排，如果进行链式，组合等处理的话，实现的逻辑会比较复杂。

我们今天所说的CompletableFuture 是对Future 的扩展和增强，完美的弥补Future 的局限性，实现了对任务的多种链式，组合编排。今天我们就CompleteableFuture的功能做个详细的介绍和讲解。

2 功能

CompletableFuture 最主要的就是解决了异步回调的问题，异步调用可以有返回结果，也可以没有返回结果，其中有两个最基本的方法，我们会从源码的角度详细分析，我们先看下里面丰富的调用方法吧。

这里面的方法都有一个特点，正常的不带Async，默认线程池的Async 和带自定义线程池的Async 三种。这些都是重写的方法，会一种就可以了，强烈建议使用自定义线程池的。

• thenApply : 等待前一个任务处理结束后，拿着前置任务的返回结果，再做处理，并且返回当前结果
• thenAccept: 等待前一个任务处理结束后，拿着前置任务的返回结果，再做处理，当然处理没有返回结果
• thenRun: 等待前一个任务处理结束后，再做处理。不接收前置任务结果，也不返回结果
• thenCombine: 可以让任务1和任务2一起执行，等待任务1和任务2全部搞定，获取前两个任务的结果执行最终处理，最终处理也可以返回结果
• thenAcceptBoth: 让前置任务和后续任务同时执行，都执行完毕后，拿到两个任务的结果，再做后续处理，但是没有返回结果
• runAfterBoth: 让前置任务和后续任务同时执行，都执行完毕后，再做后续处理
• applyToEither: 前面两个任务同时执行，有一个任务执行完，获取返回结果，做最终处理，再返回结果
• runAfterEither:前面两个任务同时执行，有一个任务执行完，做最终处理
• thenCompose: 连接两个任务，前置处理完，执行后续，后续可以拿到前置任务的结果，并且做处理，最终返回的是CompletionStage
• whenComplete：可以拿到上一个任务的返回结果和异常，但是当前处理没有返回结果，无法影响最终让任务的结果内容

3 源码分析

3.1 runAsync 源码分析

基于这个基础的方法，来分析下CompletableFuture 是如何执行异步任务，如何触发后续任务执行的。

这个地方将任务和CompletableFuture封装到一起，作为AsyncRun的对象，将AsyncRun交给线程池执行 （这个线程池可以是默认的，也可是自定义的）

当前任务没执行完成，则执行，如果执行完了，就执行后续任务。

可以看出最底层使用的是栈的结构，然后从栈的顶部开始执行任务。

3.2 thenRun 方法源码分析

后续任务，可以在前继任务执行完成后通过postComplete方法触发，也可以在任务在压栈前后，会尝试执行后续的任务。

如果传递了线程池，代表异步执行，直接走if代码块中的内容，直接进行压栈操作；

如果没有传递线程池，同步执行，需要先执行uniRun，如果没有结果，然后再执行if中的压栈操作。

如果c == null，代表异步执行；如果c != null，嵌套执行，同步执行

最后还是通过线程池的excute 方法进行执行。

4 总结

这是整个CompetableFuture 异步任务执行的流程图，虽说比较复杂，但是流程很清楚。主要就是完成如何异步进行任务执行和 继续后续任务的。

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