面试题：Java CompletableFuture如何处理多个异步任务的并发执行与结果合并

Question

假设有多个异步任务，每个任务返回不同类型的结果，使用CompletableFuture如何并发执行这些任务，并将它们的结果合并成一个最终结果？请写出具体的代码示例，并解释关键步骤。

Answer 1

以下是使用Java的CompletableFuture并发执行多个异步任务并合并结果的代码示例及关键步骤解释：

代码示例

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class CompletableFutureExample {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 模拟第一个异步任务，返回String类型结果
        CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟任务执行
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "Task 1 result";
        });

        // 模拟第二个异步任务，返回Integer类型结果
        CompletableFuture<Integer> task2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟任务执行
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 42;
        });

        // 合并两个任务的结果
        CompletableFuture<String> combinedFuture = task1.thenCombine(task2, (result1, result2) -> {
            return result1 + " and " + result2;
        });

        // 获取最终合并的结果
        String finalResult = combinedFuture.get();
        System.out.println(finalResult);
    }
}

关键步骤解释

1. 创建异步任务：

   • 使用CompletableFuture.supplyAsync方法创建异步任务。supplyAsync接受一个Supplier作为参数，在新的线程中执行Supplier的get方法，并返回一个CompletableFuture对象。例如：

   CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
       // 模拟任务执行
       try {
           Thread.sleep(2000);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       return "Task 1 result";
   });
   

   这里创建了一个异步任务task1，返回String类型的结果。同样的方式创建了task2，返回Integer类型的结果。

2. 合并任务结果：

   • 使用thenCombine方法将两个CompletableFuture的结果合并。thenCombine接受另一个CompletableFuture和一个BiFunction作为参数。当两个CompletableFuture都完成时，BiFunction会被调用，它的两个参数分别是这两个CompletableFuture的结果，返回值是合并后的结果。例如：

   CompletableFuture<String> combinedFuture = task1.thenCombine(task2, (result1, result2) -> {
       return result1 + " and " + result2;
   });
   

   这里将task1和task2的结果合并成一个新的CompletableFuture，类型为String。

3. 获取最终结果：

   • 使用get方法阻塞当前线程，直到CompletableFuture完成并获取最终的合并结果。例如：

   String finalResult = combinedFuture.get();
   System.out.println(finalResult);
   

   这里获取到合并后的结果并打印输出。

通过以上步骤，可以使用CompletableFuture并发执行多个异步任务，并将不同类型的结果合并成一个最终结果。