Java8中CompletableFuture.allOf的使用

CompletableFuture.allOf(…)；

CompletableFuture.allOf(…) 本身不会等待所有的 CompletableFuture 完成，它只是返回一个新的 CompletableFuture，这个新未来对象会在所有给定的未来对象完成时完成。

默认情况下，allOf 会等待所有的任务都完成，即使其中有一个失败了，也不会影响其他任务继续执行。

public class CompletableFutureExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个任务列表List<CompletableFuture<String>> futureList = new ArrayList<>();long startTime = System.currentTimeMillis();// 添加一些异步任务for (int i = 0; i < 5; i++) {final int taskId = i;CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {//睡眠一秒Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}if (taskId == 2) {throw new RuntimeException("task=" + taskId + ",执行异常");}return "Result of Task " + taskId;});futureList.add(future);}long endTime1 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime1]=" + (endTime1 - startTime) + "ms");// 使用 allOf 方法来等待所有任务完成CompletableFuture<Void> allFutures =CompletableFuture.allOf(futureList.toArray(new CompletableFuture[futureList.size()]));long endTime2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime2]=" + (endTime2 - startTime) + "ms");long endTime3 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime3]=" + (endTime3 - startTime) + "ms");// 打印每个任务的结果for (CompletableFuture<String> future : futureList) {try {// 注意：如果某个任务失败，这里会抛出异常String result = future.get();System.out.println(result);} catch (Exception e) {System.err.println("Task failed with exception: " + e.getCause());}}long endTime4 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime4]=" + (endTime4 - startTime) + "ms");}
}

执行结果：

CompletableFuture.allOf(…).get();

该代码在调用 get() 时会阻塞当前线程，直到所有的 CompletableFuture 完成。如果其中一个或多个任务失败，它会抛出 ExecutionException，需要捕获并处理异常。

public class CompletableFutureExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个任务列表List<CompletableFuture<String>> futureList = new ArrayList<>();long startTime = System.currentTimeMillis();// 添加一些异步任务for (int i = 0; i < 5; i++) {final int taskId = i;CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {//睡眠一秒Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}if (taskId == 2) {throw new RuntimeException("task=" + taskId + ",执行异常");}return "Result of Task " + taskId;});futureList.add(future);}long endTime1 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime1]=" + (endTime1 - startTime) + "ms");// 使用 allOf 方法来等待所有任务完成CompletableFuture<Void> allFutures =CompletableFuture.allOf(futureList.toArray(new CompletableFuture[futureList.size()]));long endTime2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime2]=" + (endTime2 - startTime) + "ms");try {allFutures.get();} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {System.err.println("An error occurred: " + e.getMessage());}long endTime3 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime3]=" + (endTime3 - startTime) + "ms");// 打印每个任务的结果for (CompletableFuture<String> future : futureList) {try {// 注意：如果某个任务失败，这里会抛出异常String result = future.get();System.out.println(result);} catch (Exception e) {System.err.println("Task failed with exception: " + e.getCause());}}long endTime4 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime4]=" + (endTime4 - startTime) + "ms");}
}

执行结果：

CompletableFuture.allOf(…).join();

该代码同样会阻塞当前线程，直到所有的 CompletableFuture 完成。不同于 get()，join() 方法在任务失败时会抛出一个未检查的异常（CompletionException），而不需要处理检查型异常。

public class CompletableFutureExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个任务列表List<CompletableFuture<String>> futureList = new ArrayList<>();long startTime = System.currentTimeMillis();// 添加一些异步任务for (int i = 0; i < 5; i++) {final int taskId = i;CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {//睡眠一秒Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}if (taskId == 2) {throw new RuntimeException("task=" + taskId + ",执行异常");}return "Result of Task " + taskId;});futureList.add(future);}long endTime1 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime1]=" + (endTime1 - startTime) + "ms");// 使用 allOf 方法来等待所有任务完成CompletableFuture<Void> allFutures =CompletableFuture.allOf(futureList.toArray(new CompletableFuture[futureList.size()]));long endTime2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime2]=" + (endTime2 - startTime) + "ms");allFutures.join();long endTime3 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime3]=" + (endTime3 - startTime) + "ms");// 打印每个任务的结果for (CompletableFuture<String> future : futureList) {try {// 注意：如果某个任务失败，这里会抛出异常String result = future.get();System.out.println(result);} catch (Exception e) {System.err.println("Task failed with exception: " + e.getCause());}}long endTime4 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime4]=" + (endTime4 - startTime) + "ms");}
}

执行结果：

不用强制捕获异常，但是如果有异常会直接抛出！

allFutures.join();

换成

try {allFutures.join();
} catch (Exception e) {System.err.println("An error occurred: " + e.getMessage());
}

执行结果：

总结

仅仅调用 CompletableFuture.allOf(…) 不会导致等待，它只构造一个新的 CompletableFuture。只有调用 get() 或 join() 才会真正等待所有线程执行完毕。get() 需要处理检查型异常，而 join() 则更简洁，不需要处理检查型异常，适合于不需要具体处理的场景。

如何优雅的处理异常呢？

如果异常的情况不需要处理，比如给默认值这种情况，那么下面的写法优雅一些。

public class CompletableFutureExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个任务列表List<CompletableFuture<String>> futureList = new ArrayList<>();long startTime = System.currentTimeMillis();// 添加一些异步任务for (int i = 0; i < 5; i++) {final int taskId = i;CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {try {//睡眠一秒Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}if (taskId == 2) {throw new RuntimeException("task=" + taskId + ",执行异常");}return "Result of Task " + taskId;}).handle((result, ex) -> {if (ex != null) {// 处理异常并返回 nullSystem.err.println("Task failed: " + ex.getCause());return null;  // 返回 null 表示任务失败}return result;  // 返回结果});futureList.add(future);}long endTime1 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime1]=" + (endTime1 - startTime) + "ms");// 使用 allOf 方法来等待所有任务完成CompletableFuture<Void> allFutures =CompletableFuture.allOf(futureList.toArray(new CompletableFuture[futureList.size()]));// 处理结果和异常CompletableFuture<List<String>> resultsFuture = allFutures.thenApply(v ->futureList.stream().map(CompletableFuture::join)  // 使用 join() 获取结果.filter(result -> result != null)  // 过滤掉失败的结果.collect(Collectors.toList())  // 收集成功的结果);long endTime2 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime2]=" + (endTime2 - startTime) + "ms");// 打印每个任务的结果List<String> futureResultList = resultsFuture.join();long endTime3 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime3]=" + (endTime3 - startTime) + "ms");for (String result : futureResultList) {System.out.println(result);}long endTime4 = System.currentTimeMillis();System.out.println("[startTime,endTime4]=" + (endTime4 - startTime) + "ms");}
}

输出结果：