Java异步编程：CompletionStage接口详解

CompletionStage 接口分析

接口能力概述

CompletionStage 是 Java 8 引入的接口，用于表示异步计算的一个阶段，它提供了强大的异步编程能力：

1. ​​链式异步操作​​：允许将一个异步操作的结果传递给下一个操作
2. ​​组合操作​​：可以组合多个 CompletionStage
3. ​​异常处理​​：提供对异步计算中异常的处理机制
4. ​​多种执行方式​​：支持同步、默认异步和自定义执行器的异步执行

主要功能分类

1. 单阶段依赖操作

• thenApply() - 转换结果
• thenAccept() - 消费结果
• thenRun() - 执行无结果操作

2. 双阶段组合操作

• thenCombine() - 两个阶段都完成后合并结果
• thenAcceptBoth() - 两个阶段都完成后消费结果
• runAfterBoth() - 两个阶段都完成后执行操作

3. 任一阶段完成操作

• applyToEither() - 任一阶段完成后转换结果
• acceptEither() - 任一阶段完成后消费结果
• runAfterEither() - 任一阶段完成后执行操作

4. 异常处理

• exceptionally() - 异常时提供替代值
• handle() - 无论成功或异常都处理
• whenComplete() - 无论成功或异常都执行操作

5. 组合其他 CompletionStage

• thenCompose() - 扁平化嵌套的 CompletionStage

默认方法

从 Java 12 开始，CompletionStage 接口新增了一些默认方法，主要用于更灵活的异常处理：

1. exceptionallyAsync(Function<Throwable, ? extends T> fn)

   • 异步处理异常的默认方法

2. exceptionallyAsync(Function<Throwable, ? extends T> fn, Executor executor)

   • 使用指定执行器异步处理异常的默认方法

3. exceptionallyCompose(Function<Throwable, ? extends CompletionStage<T>> fn)

   • 异常时返回新的 CompletionStage 的默认方法

4. exceptionallyComposeAsync(Function<Throwable, ? extends CompletionStage<T>> fn)

   • 异步方式异常时返回新的 CompletionStage 的默认方法

5. exceptionallyComposeAsync(Function<Throwable, ? extends CompletionStage<T>> fn, Executor executor)

   • 使用指定执行器异步方式异常时返回新的 CompletionStage 的默认方法

执行模式

大多数方法都有三种变体：

1. ​​同步​​：基本方