面试题：Java中CompletableFuture handle方法的异常处理

Question

假设我们使用CompletableFuture的handle方法处理异步任务，在任务执行过程中可能抛出多种类型的异常。请详细阐述handle方法是如何处理这些异常的，并且编写代码演示如何在handle方法中捕获异常并进行针对性处理，同时说明与传统try - catch处理方式的区别。

Answer 1

1. CompletableFuture的handle方法异常处理机制

handle方法接收一个BiFunction作为参数，该BiFunction的两个参数分别是异步任务的结果（如果任务成功完成）和抛出的异常（如果任务异常完成）。无论异步任务是正常完成还是异常完成，handle方法都会被执行。

当异步任务正常完成时，异常参数为null，结果参数为任务的返回值；当异步任务异常完成时，结果参数为null，异常参数为实际抛出的异常。

2. 代码演示

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class CompletableFutureHandleExample {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            if (Math.random() < 0.5) {
                throw new RuntimeException("模拟异常");
            }
            return "任务成功结果";
        })
       .handle((result, ex) -> {
            if (ex != null) {
                System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage());
                return "异常处理结果";
            } else {
                System.out.println("任务正常完成: " + result);
                return result;
            }
        })
       .thenAccept(System.out::println);
    }
}

3. 与传统try - catch处理方式的区别

• 传统try - catch：
  • 通常用于同步代码块中，对当前线程内可能抛出的异常进行捕获和处理。它的作用范围是代码块级别，在异常发生的地方进行捕获处理。
  • 对于异步任务，由于代码执行流与主线程分离，在异步任务内部使用传统try - catch无法直接将异常传递到主线程处理，除非使用一些特殊的机制（如设置全局异常处理器等）。
• CompletableFuture的handle方法：
  • 专门用于处理异步任务的结果和异常，它在异步任务完成（无论是正常还是异常）后执行，提供了一种统一处理异步任务结果和异常的方式。
  • 使得异步任务的异常处理与任务的执行逻辑紧密结合，无需额外复杂的机制来传递异常，并且可以方便地将异常处理结果作为新的异步任务结果继续传递和处理。