Какво е CompletableFuture?

CompletableFuture в Java 8+ представлява разширение на модела Future, което добавя възможности за асинхронно програмиране и композиция на задачи.

Той реализира интерфейсите CompletionStage и Future. CompletionStage определя договора за асинхронно изпълнение и композиция на изчислителни стъпки.

Основни характеристики:

• Неблокиращи операции: Позволява изпълнение на задачи асинхронно, без да блокира основния поток.
• Композиция: Предоставя богат API за свързване и обединяване на резултатите от множество асинхронни операции.
• Обработка на изключения: Вградени механизми за обработка на грешки в асинхронните потоци.
• Създаване: Може да създавате завършени, незавършени или грешни CompletableFuture.
• Зависимости: Позволява създаване на вериги от зависими задачи, където изпълнението на една зависи от завършването на друга.
• Паралелно изпълнение: Методи като allOf и anyOf за паралелно изпълнение на няколко задачи.

Примери за използване:

1. Създаване и завършване:

   // Създаване на завършен CompletableFuture
   CompletableFuture<String> completedFuture = CompletableFuture.completedFuture("Здравей");
   
   // Създаване на незавършен CompletableFuture и неговото завършване по-късно
   CompletableFuture<String> future = new CompletableFuture<>();
   // ... изпълнение на асинхронна работа ...
   future.complete("Готово");
   // Или при грешка
   // future.completeExceptionally(new RuntimeException("Грешка"));
   

2. Изпълнение на асинхронна задача:

   CompletableFuture<String> asyncFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
       // Асинхронна работа (например, четене от файл, мрежов заявка)
       try {
           Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
           throw new IllegalStateException(e);
       }
       return "Асинхронен резултат";
   });
   

3. Композиция с thenApply:

   CompletableFuture<Integer> result = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10)
       .thenApply(x -> x * 2); // Резултатът от предишната стъпка се предава във функция
   

4. Композиция с thenCombine:

   CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);
   CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
   
   CompletableFuture<Integer> combinedFuture = future1.thenCombine(future2, (res1, res2) -> res1 + res2); // Обединяване на резултатите от двете CompletableFuture
   

5. Обработка на завършване с thenAccept:

   CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Краен резултат")
       .thenAccept(result -> System.out.println("Задачата приключи с резултат: " + result)); // Изпълнение на действие след завършване без връщане на стойност
   

6. Обработка на изключения с exceptionally:

   CompletableFuture<String> futureWithException = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
       throw new RuntimeException("Нещо се обърка");
   }).exceptionally(ex -> {
       System.err.println("Настъпи грешка: " + ex.getMessage());
       return "Стойност по подразбиране"; // Връщане на стойност по подразбиране при грешка
   });
   

CompletableFuture значително улеснява писането на асинхронен и неблокиращ код в Java, правейки го по-четим и поддържан в сравнение с традиционните callback-и или блокиращи извиквания Future.get().