Что такое CompletableFuture?

CompletableFuture в Java 8+ представляет собой расширение модели Future, добавляющее возможности асинхронного программирования и композиции задач.

Он реализует интерфейсы CompletionStage и Future. CompletionStage определяет контракт для асинхронного выполнения и композиции вычислительных шагов.

Ключевые особенности:

• Неблокирующие операции: Позволяет выполнять задачи асинхронно, не блокируя основной поток выполнения.
• Композиция: Предоставляет ricco API для связывания и объединения результатов множества асинхронных операций.
• Обработка исключений: Встроенные механизмы для обработки ошибок в асинхронных потоках.
• Создание: Можно создавать завершенные, незавершенные или ошибочные CompletableFuture.
• Зависимости: Позволяет создавать цепочки зависимых задач, где выполнение одной зависит от завершения другой.
• Параллельное выполнение: Методы типа allOf и anyOf для параллельного выполнения нескольких задач.

Примеры использования:

1. Создание и завершение:

   // Создание завершенного CompletableFuture
   CompletableFuture<String> completedFuture = CompletableFuture.completedFuture("Hello");
   
   // Создание незавершенного CompletableFuture и его завершение позже
   CompletableFuture<String> future = new CompletableFuture<>();
   // ... выполнение асинхронной работы ...
   future.complete("Done");
   // Или при ошибке
   // future.completeExceptionally(new RuntimeException("Error"));
   

2. Выполнение асинхронной задачи:

   CompletableFuture<String> asyncFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
       // Асинхронная работа (например, чтение из файла, сетевой запрос)
       try {
           Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
           throw new IllegalStateException(e);
       }
       return "Async Result";
   });
   

3. Композиция с thenApply:

   CompletableFuture<Integer> result = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10)
       .thenApply(x -> x * 2); // Результат предыдущего шага передается в функцию
   

4. Композиция с thenCombine:

   CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10입니다);
   CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
   
   CompletableFuture<Integer> combinedFuture = future1.thenCombine(future2, (res1, res2) -> res1 + res2); // Объединение результатов двух CompletableFuture
   

5. Обработка завершения с thenAccept:

   CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Final result")
       .thenAccept(result -> System.out.println("Task finished with result: " + result)); // Выполнение действия после завершения без возврата значения
   

6. Обработка исключений с exceptionally:

   CompletableFuture<String> futureWithException = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
       throw new RuntimeException("Something went wrong");
   }).exceptionally(ex -> {
       System.err.println("Error occurred: " + ex.getMessage());
       return "Default Value"; // Возврат значения по умолчанию при ошибке
   });
   

CompletableFuture значительно упрощает написание Asynchronous и неблокирующего кода в Java, делая его более читаемым и поддерживаемым по сравнению с традиционными колбэками или блокирующими вызовами Future.get().