面试题：Java 中 CompletableFuture 复杂异步任务链的异常处理与顺序优化

设计思路

异常处理：利用 CompletableFuture 的 exceptionally 方法，针对不同类型的异常创建多个 CompletableFuture 分支来处理异常，确保异常不会中断整个任务链。通过自定义异常类型或者使用 instanceof 判断异常类型，为每种异常类型提供专门的处理逻辑。
执行顺序优化：分析业务逻辑，确定哪些任务可以并行执行。使用 CompletableFuture.allOf 或 CompletableFuture.anyOf 方法将可以并行的任务包装起来，以提高执行效率。同时，对于有依赖关系的任务，按照依赖顺序正确构建任务链。

核心代码示例及注释

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

// 自定义异常类型
class CustomException extends Exception {
    public CustomException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class CompletableFutureTaskChain {

    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模拟异步任务，可能抛出异常
            if (Math.random() < 0.5) {
                throw new CustomException("自定义异常发生");
            }
            return "任务1执行结果";
        })
       .thenApply(result -> {
            // 任务2依赖任务1的结果
            System.out.println("任务2接收到任务1结果: " + result);
            return "任务2执行结果";
        })
       .exceptionally(ex -> {
            // 处理自定义异常
            if (ex instanceof CustomException) {
                System.out.println("处理自定义异常: " + ex.getMessage());
                return "自定义异常处理结果";
            } else {
                // 处理其他异常
                System.out.println("处理其他异常: " + ex.getMessage());
                return "其他异常处理结果";
            }
        })
       .thenApply(result -> {
            // 任务3无论前面是否有异常，都会执行
            System.out.println("任务3接收到结果: " + result);
            return "任务3执行结果";
        })
       .thenRun(() -> {
            System.out.println("任务链执行完毕");
        })
       .join();
    }
}

代码说明

自定义异常：定义了 CustomException 用于模拟业务中的特定异常。
任务链构建：
- supplyAsync 启动第一个异步任务，该任务有一定概率抛出 CustomException。
- thenApply 方法构建依赖前一个任务结果的后续任务。
- exceptionally 方法捕获并处理异常，针对不同类型的异常进行不同处理。
- 后续的 thenApply 和 thenRun 确保无论前面是否有异常，任务链都能继续执行到最后。
执行优化：在更复杂场景下，如果有可以并行执行的任务，可以将其包装在 CompletableFuture.allOf 中，例如：

CompletableFuture<String> taskA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "任务A结果");
CompletableFuture<String> taskB = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "任务B结果");
CompletableFuture<Void> allTasks = CompletableFuture.allOf(taskA, taskB);
allTasks.join();
try {
    String resultA = taskA.get();
    String resultB = taskB.get();
    // 使用结果继续后续任务
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
    e.printStackTrace();
}

这里 taskA 和 taskB 并行执行，allOf 等待所有任务完成，然后获取结果继续后续任务。

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面试题：Java 中 CompletableFuture 复杂异步任务链的异常处理与顺序优化

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