面试题：Java CompletableFuture supplyAsync在复杂业务场景下的优化与设计

异步任务处理流程设计

创建CompletableFuture任务：

库存扣减：

CompletableFuture<Boolean> inventoryReductionFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 库存扣减逻辑，返回扣减是否成功
    boolean result = performInventoryReduction();
    return result;
});

生成订单日志：

CompletableFuture<Boolean> logGenerationFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 生成订单日志逻辑，返回生成是否成功
    boolean result = generateOrderLog();
    return result;
});

发送下单通知：

CompletableFuture<Boolean> notificationFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 发送下单通知逻辑，返回发送是否成功
    boolean result = sendOrderNotification();
    return result;
});

组合任务并处理结果：

使用CompletableFuture.allOf等待所有任务完成。

CompletableFuture<Void> allTasksFuture = CompletableFuture.allOf(inventoryReductionFuture, logGenerationFuture, notificationFuture);
allTasksFuture.thenRun(() -> {
    boolean inventoryResult = inventoryReductionFuture.join();
    boolean logResult = logGenerationFuture.join();
    boolean notificationResult = notificationFuture.join();
    if (inventoryResult && logResult && notificationResult) {
        // 所有操作成功，进行后续处理，比如标记订单为已处理等
        markOrderProcessed();
    } else {
        // 存在失败操作，进行相应的错误处理，比如回滚库存等
        handleFailure();
    }
}).exceptionally(ex -> {
    // 处理任务执行过程中的异常
    handleException(ex);
    return null;
});

可能存在的性能瓶颈

资源竞争：
- 库存扣减操作可能涉及对共享库存数据的访问，如果多个订单同时进行库存扣减，可能会导致资源竞争，影响性能。
网络延迟：
- 发送下单通知可能涉及网络调用，如发送短信或邮件，网络延迟可能会使该任务执行时间变长，影响整体流程的性能。
任务创建与管理开销：
- 创建多个CompletableFuture任务会有一定的开销，如果任务数量过多，会影响系统性能。

优化方案

资源竞争优化：
- 使用分布式锁（如Redis锁或Zookeeper锁）来保证同一时间只有一个订单能进行库存扣减操作，减少资源竞争。
- 采用乐观锁机制，在库存扣减时先进行版本检查，只有版本一致时才进行扣减，减少锁竞争带来的性能损耗。
网络延迟优化：
- 采用异步消息队列（如Kafka、RabbitMQ）来发送下单通知，将通知发送任务从主线程分离，提高系统的响应速度。
- 对网络调用进行适当的缓存，例如缓存短信或邮件模板，减少重复的网络请求。
任务创建与管理优化：
- 使用线程池来管理CompletableFuture任务，合理设置线程池的大小，避免过多的任务创建开销。
- 对于一些可以合并的任务，如订单日志生成和库存扣减，可以考虑在一个任务中完成，减少任务数量。

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面试题：Java CompletableFuture supplyAsync在复杂业务场景下的优化与设计

知识考点

面试题答案

异步任务处理流程设计

可能存在的性能瓶颈

优化方案