面试题：Java中CompletableFuture如何传递执行上下文

Question

请简述在Java的CompletableFuture中，默认情况下执行上下文是如何传递的？如果希望自定义传递某些上下文信息，应该怎么做？举例说明。

Answer 1

默认情况下执行上下文的传递

在Java的CompletableFuture中，默认情况下执行上下文（如线程上下文、安全上下文等）会从发起异步操作的线程传递到处理结果的后续阶段。例如，当在主线程中创建一个CompletableFuture并调用thenApply等方法时，后续处理逻辑会在与主线程相同的执行上下文中运行（如果没有指定自定义的执行器）。

自定义传递上下文信息

1. 使用ThreadLocal：可以利用ThreadLocal来存储和传递上下文信息。ThreadLocal为每个线程提供独立的变量副本，在发起异步操作前将上下文信息存入ThreadLocal，在后续处理逻辑中取出。

   import java.util.concurrent.CompletableFuture;
   import java.util.concurrent.ExecutionException;
   
   public class CompletableFutureContextExample {
       private static final ThreadLocal<String> context = new ThreadLocal<>();
   
       public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
           context.set("custom context");
           CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
               return "result";
           }).thenApply(result -> {
               String ctx = context.get();
               return ctx + " - " + result;
           });
           System.out.println(future.get());
           context.remove();
       }
   }
   

2. 自定义执行器并传递上下文：创建自定义的线程池执行器，并在提交任务时将上下文信息作为参数传递。

   import java.util.concurrent.*;
   
   public class CustomExecutorContextExample {
       public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
           ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
           String customContext = "custom context";
           CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "result", executor)
                  .thenApplyAsync(result -> {
                       return customContext + " - " + result;
                   }, executor);
           System.out.println(future.get());
           executor.shutdown();
       }
   }
   

在上述代码中，第一种方式通过ThreadLocal在不同阶段传递上下文信息，第二种方式通过自定义执行器在提交任务时直接传递上下文信息。