面试题：Java中CompletableFuture如何处理异步任务异常

Question

在使用CompletableFuture执行异步任务时，假设任务可能会抛出异常。请描述如何捕获并处理这些异常，同时列举至少两种不同的处理方式，并说明它们之间的区别。

Answer 1

1. 使用exceptionally方法
   • 代码示例：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (Math.random() < 0.5) {
        throw new RuntimeException("模拟异常");
    }
    return "任务正常完成";
}).exceptionally(ex -> {
    System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage());
    return "默认值";
}).thenAccept(System.out::println);

• 处理方式：exceptionally方法会在CompletableFuture出现异常时被调用，它接收一个Function，该Function的输入为异常对象，返回值是在出现异常时要返回的替代结果。
• 特点：它主要用于在异常发生时提供一个备用的结果，适用于需要在异常时返回一个特定值的场景。

2. 使用whenComplete方法
   • 代码示例：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (Math.random() < 0.5) {
        throw new RuntimeException("模拟异常");
    }
    return "任务正常完成";
}).whenComplete((result, ex) -> {
    if (ex != null) {
        System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage());
    } else {
        System.out.println("任务结果: " + result);
    }
});

• 处理方式：whenComplete方法接收一个BiConsumer，无论CompletableFuture正常完成还是出现异常，都会调用这个BiConsumer。BiConsumer的第一个参数是任务正常完成的结果（如果有异常则为null），第二个参数是异常对象（如果任务正常完成则为null）。
• 特点：它更侧重于对任务完成状态（包括异常情况）的统一处理，不返回新的结果，只是在任务完成（正常或异常）后执行一些操作，比如记录日志等。

3. 使用handle方法
   • 代码示例：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (Math.random() < 0.5) {
        throw new RuntimeException("模拟异常");
    }
    return "任务正常完成";
}).handle((result, ex) -> {
    if (ex != null) {
        System.out.println("捕获到异常: " + ex.getMessage());
        return "默认值";
    }
    return result;
}).thenAccept(System.out::println);

• 处理方式：handle方法接收一个BiFunction，与whenComplete类似，无论任务正常完成还是出现异常都会调用。BiFunction的第一个参数是任务正常完成的结果（如果有异常则为null），第二个参数是异常对象（如果任务正常完成则为null）。handle方法会返回一个新的CompletableFuture，其结果由BiFunction的返回值决定。
• 特点：它既可以像exceptionally一样在异常时返回备用结果，又能像whenComplete那样对任务的正常和异常情况进行统一处理，灵活性较高。

区别总结：

• exceptionally专注于异常时提供备用结果。
• whenComplete侧重于任务完成状态的统一处理，不返回新结果。
• handle兼具二者特点，既处理任务状态又能返回新结果，灵活性强。