CompletableFuture 详细讲解

一、CompletableFuture 到底是什么？

一句话：它是 Java 用来做异步任务编排的工具。

它能让你轻松实现：

1. 异步执行（不阻塞主线程）
2. 串行执行（A 做完做 B）
3. 并行执行（A、B 同时做）
4. AND 汇聚（都做完再执行）
5. OR 汇聚（一个做完就执行）
6. 异常统一处理
7. 超时控制

它 = 异步任务的总指挥

二、核心：两种创建异步任务的方式

有无返回值

1.runAsync () → 无返回值（Runnable）

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> { // 任务：洗水壶、烧开水、发日志、发消息 });

2.supplyAsync () → 有返回值（Supplier）

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { // 任务：查数据库、查接口、计算、拿茶叶 return "结果"; });

三、必须记住：线程池问题（生产最重要）

默认线程池 = 危险！禁止用！

// 危险！默认用 ForkJoinPool，线程数=CPU核心数 supplyAsync(()->{}); // 正确！必须用自定义线程池 supplyAsync(()->{}, 自定义线程池);

原因：一个慢任务会拖垮整个系统！

四、四种任务关系（核心中的核心）

1. 串行关系（上一步做完，再做下一步）

thenApply / thenAccept / thenRun / thenCompose

① thenApply：有入有出（数据转换）

future.thenApply(result -> { return "处理后：" + result; });

② thenAccept：有入无出（消费结果）

future.thenAccept(result -> { System.out.println(result); });

③ thenRun：无入无出（最后收尾）

future.thenRun(() -> { System.out.println("任务结束"); });

④ thenCompose：串两个异步任务（最常用）

future.thenCompose(result -> { // 返回新异步任务 return anotherFuture(); });

2. AND 汇聚关系（所有任务完成才执行）

都做完 → 再执行

① thenCombine：合并两个结果

future1.thenCombine(future2, (r1, r2) -> { return r1 + r2; });

② allOf：等待 N 个任务全部完成

CompletableFuture.allOf(f1, f2, f3).join();

典型场景：并行查用户、订单、优惠券

3. OR 汇聚关系（任意一个完成就执行）

谁快谁执行

① applyToEither

future1.applyToEither(future2, result -> { return result; });

② anyOf

CompletableFuture.anyOf(f1, f2, f3);

典型场景：超时降级、主备切换

4. 异常处理

① exceptionally：捕获异常，返回默认值

future.exceptionally(ex -> { return "默认值"; });

② whenComplete：无论成功失败都进入

future.whenComplete((r, ex) -> { // 处理结果或异常 });

③ handle：异常 + 结果都处理

future.handle((r, ex) -> { return r; });

五、超时控制（高可用必备）

future.orTimeout(3, TimeUnit.SECONDS); // 3秒超时

六、获取结果

// 阻塞等待，不抛受检异常 future.join(); // 阻塞等待，抛受检异常 future.get(); // 带超时 future.get(3, TimeUnit.SECONDS);

七、真实业务流程（最标准的示范）

// 1. 异步创建订单 orderService.createAsync(userId) // 2. 串异步扣库存 .thenCompose(orderId -> stockService.deductAsync(orderId)) // 3. 数据转换 .thenApply(success -> "结果:" + success) // 4. 日志 .thenAccept(log::info) // 5. 异常处理 .exceptionally(ex -> { log.error("失败", ex); return "异常"; });