面试题：Java CompletableFuture的异常处理机制及优化

CompletableFuture处理异常的方法

exceptionally
- 用法：CompletableFuture<T> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { // 模拟可能抛出异常的任务 if (Math.random() > 0.5) { throw new RuntimeException("模拟异常"); } return "任务结果"; }).exceptionally(ex -> { // 捕获异常并返回默认值或处理结果 System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage()); return "默认结果"; });
- 作用：当CompletableFuture的计算过程抛出异常时，exceptionally方法会捕获该异常，并返回一个替代值。它返回一个新的CompletableFuture，该CompletableFuture的结果是原CompletableFuture正常完成时的结果，或者是异常时传入的替代值。
handle
- 用法：CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { if (Math.random() > 0.5) { throw new RuntimeException("模拟异常"); } return "任务结果"; }).handle((result, ex) -> { if (ex != null) { System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage()); return "默认结果"; } return result; });
- 作用：handle方法接受一个BiFunction，它同时处理正常的计算结果和异常情况。无论原CompletableFuture是正常完成还是异常完成，handle方法都会被调用，并返回一个新的CompletableFuture，其结果由BiFunction的返回值决定。
whenComplete
- 用法：CompletableFuture.supplyAsync(() -> { if (Math.random() > 0.5) { throw new RuntimeException("模拟异常"); } return "任务结果"; }).whenComplete((result, ex) -> { if (ex != null) { System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage()); } else { System.out.println("正常结果: " + result); } });
- 作用：whenComplete方法接受一个BiConsumer，它在CompletableFuture完成（无论是正常完成还是异常完成）时被调用。它不会改变CompletableFuture的结果，主要用于执行一些最终的操作，如日志记录等。

优化多步骤异步操作稳定性和可靠性的异常处理策略

在有依赖关系任务异常后继续执行后续任务
- 使用exceptionally结合thenApply等方法：例如，假设有两个有依赖关系的任务，任务A执行完后任务B依赖任务A的结果。

CompletableFuture<String> taskA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (Math.random() > 0.5) {
        throw new RuntimeException("任务A异常");
    }
    return "任务A结果";
});
CompletableFuture<String> taskB = taskA
      .exceptionally(ex -> {
            System.out.println("任务A异常: " + ex.getMessage());
            return "任务A默认结果";
        })
      .thenApply(resultA -> {
            // 任务B依赖任务A的结果
            return "任务B基于 " + resultA + " 的处理结果";
        });

- **原理**：`exceptionally`方法捕获任务A的异常并提供默认结果，后续的`thenApply`方法可以基于这个默认结果继续执行任务B，保证了操作链的连续性。

2. 统一捕获和处理整个操作链的异常 - 使用join或get方法结合外层try - catch：

try {
    CompletableFuture<String> finalFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        if (Math.random() > 0.5) {
            throw new RuntimeException("初始任务异常");
        }
        return "初始任务结果";
    })
          .thenApply(result -> {
                // 后续任务处理
                return "基于初始结果的处理";
            });
    String result = finalFuture.join();
    System.out.println("最终结果: " + result);
} catch (Exception e) {
    System.out.println("统一捕获到异常: " + e.getMessage());
}

- **原理**：通过在最外层使用`try - catch`块包裹整个`CompletableFuture`操作链，当调用`join`或`get`方法获取最终结果时，如果操作链中任何一个步骤抛出异常，都会被外层的`catch`块捕获，从而实现统一的异常处理。

面试题：Java CompletableFuture的异常处理机制及优化

知识考点

面试题答案

CompletableFuture处理异常的方法

优化多步骤异步操作稳定性和可靠性的异常处理策略