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CompletableFuture如何优雅处理异步任务超时！妙就完了

news 2024/11/15 21:29:08

文章目录

1. 主要解决哪些业务痛点？
2. 流程分析
3. 上代码
4. 总结一波

1. 主要解决哪些业务痛点？

小强最近一直没打黑神话悟空，闷闷不乐的，我问咋回事，最近有啥烦心事么?

他不爽的跟我说了当他CompletableFuture进行任务编排时，会发现一个问题，当一个子线程去执行任务，如果任务执行时间很长，导致后面的任务一直阻塞，他在想有没有一种办法，让子线程具有等待超时的特性。

小强对编程的热情确实是高，那我们给他一起分析一下！！

其实在CompletableFuture中，提供了CompletableFuture.get(long timeout, TimeUnit unit) 方法，可以设置超时等待时间，但是这个是对于主线程而言的，在java8中，子线程是没有办法去设置等待超时时间的。

其实通俗来讲就是：

就是调用CompletableFuture.supplyAsync()相关方法时，不能够传入子线程的等待时间，因为在很多时候会遇到使用上的一些拘束：

为了让大家了解更清楚，我们带着这个问题去看一个场景题：

接下来看一个场景：

2. 流程分析

流程大体如下：

我们的主线程会同时起一个异步线程1和异步线程2，并且异步线程1会执行任务A，异步线程2会执行B。
任务A和任务B的执行时间时不确定的，可能是1秒或者是20秒。但是我们的异步线程只会等待两秒中，如果没执行完，对于A会执行兜底任务B，对于C会执行兜底任务D。

可以思考下：

那我们如何实现子线程的等待超时，可能一下子会去想到CompletableFuture.get()，但是这个是对于主线程而言的，阻塞的粒度太粗了，那如何把超时等待下放到每一个子线程去独立控制呢？

整体思路：

异步的超时控制，比如定时3s钟，肯定在3秒钟会检查任务是否执行完，肯定会有一个定时器对象到3秒钟去检查。
检查完之后，如果任务还没完成，不需要等待，直接返回默认值，走接下来的逻辑。

3. 上代码

代码搞起：

并发引擎工具类如下：

public class CompletableFutureTimeoutEngine {static ScheduledThreadPoolExecutor delayer;static ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();//定义一个延迟任务器，用来设置执行超时时间后需要执行的任务
static {delayer = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, new ThreadFactory() {@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {Thread t = new Thread(r);t.setDaemon(true);t.setName("CompletableFutureDelayScheduler");return t;}});delayer.setRemoveOnCancelPolicy(true);
}//当超时时间到时，需要抛出超时异常
public static <T> CompletableFuture<T> timeoutAfter(long timeout, TimeUnit unit) {CompletableFuture<T> result = new CompletableFuture<T>();delayer.schedule(() -> result.completeExceptionally(new TimeoutException()), timeout, unit);return result;
}public static <T> CompletableFuture<T> completeOnTimeout(Supplier<T> supplier, long timeout, TimeUnit unit, Function<Throwable, T> function) {return completeOnTimeout(supplier, timeout, unit, function, null);
}/*** @param t                超时默认返回值* @param supplier         任务* @param timeout          超时时间* @param unit             事件单位* @param throwableHandler 异常处理* @param <T>              任务的类型* @return 任务的返回CompletableFuture<T>*/
public static <T> CompletableFuture<T> completeOnTimeout(Supplier<T> supplier, long timeout,TimeUnit unit, Function<Throwable, T> throwableHandler, T t) {return CompletableFuture.supplyAsync(supplier, executor).applyToEither(timeoutAfter(timeout, unit), Function.identity()).exceptionally((throwable) -> {Throwable cause = throwable.getCause();if (cause instanceof TimeoutException) {return t;}return throwableHandler.apply(cause);});
}}

上面主要定义了一个延迟任务器，主要用来执行超时时间后需要执行的任务，在指定的超时时间到达时，会在timeoutAfter方法抛出超时异常，主方法completeOnTimeout用来捕获是否是超过超时时间抛出的超时异常，如果是，则返回默认值，如果不是，执行正常任务的返回。

接下来，我们去调用一下：

public class TimeoutTest {private static void sleep(Long time) {try {Thread.sleep(time);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException, TimeoutException {CompletableFuture<Integer> completableFutureA = CompletableFutureTimeoutEngine.completeOnTimeout(() -> {sleep(4000L);return 1;}, 2, TimeUnit.SECONDS, (throwable -> {throw new BusinessException("111");}), null);CompletableFuture<Integer> completableFutureB = completableFutureA.thenApply(s -> {if (s == null) {//处理B任务System.out.println("任务A超时，执行B");sleep(1000L);return 1;}return s;});CompletableFuture<Integer> completableFutureC = CompletableFutureTimeoutEngine.completeOnTimeout(() -> {sleep(5000L);return 10;}, 3, TimeUnit.SECONDS, (throwable -> {throw new BusinessException("111");}), null);CompletableFuture<Integer> completableFutureD = completableFutureC.thenApply(s -> {if (s == null) {//处理D任务System.out.println("任务C超时，执行D");sleep(1000L);return 2;}return s;});CompletableFuture<Integer> future = completableFutureB.thenCombine(completableFutureD, Integer::sum);Integer result = future.get(6, TimeUnit.SECONDS);System.out.println("sum = " + result);}}