并发异步编程这样写，面试官都得服你

前言

多线程的并发异步编程一直使Java程序员必备的一个技能，面试中常问的多线程代码题，我们写的适合一般是用最简单的Thread，Runnable，Callablle以及FutureTask。但Java程序员写代码的宗旨不就是能使用封装框架的绝不自己创造吗,所以异步并发编程在Java中也有封装好的接口，使得我们的多线程并发编程看上去更加简洁，安全性更高。

基础版

著名数学家华罗庚先生的文章《统筹方法》，这篇文章里介绍了一个烧水泡茶的例子，文中提到最优的工序应该是下面这样：其中烧开水的时候可以洗茶壶，洗茶杯，等水烧开了就可以拿茶叶泡茶了。

这里将洗水壶、烧开水、泡茶作为一个线程串行运行，烧茶壶、烧茶杯、拿茶叶作为另外一个线程运行。拿好茶叶之后结果放入泡茶中运行。

、

如果按正常的写法，我们一般都会这样写。

class T2Task implements Callable<String>{
    @Override
    String call() throws Exception{
        // 业务代码
        return "龙井";
    }
}
class T1Task implements Callable<String>{
    FutureTask<String> ft2;
    T1Task(FutureTask ft2){
        this.ft2 = ft2;
    }
    @Override
    String call() throws Exception{
        // 业务代码
        // 等待ft2返回结果
        String ft = ft2.get();
        return "上茶" + ft;
    }
}
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<>(new T2Task());
FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<>(new T1Task(ft2));
Thread T1 = new Thread(ft1);
T1.start()
Thread T2 = new Thread(ft2);
T2.start();
String res1 = ft1.get();

CompletableFuture

除了上面写的方法，JDK还为我们提供了CompletableFuture这个接口对并发编程进行简化，使代码看上去更简洁，方便。默认情况下 CompletableFuture 会使用公共的 ForkJoinPool 线程池，这个线程池默认创建的线程数是 CPU 的核数（也可以通过 JVM option:-Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism 来设置 ForkJoinPool 线程池

// 不带返回值用runAsync，带返回值用supplyAsync
CompletableFuture<Void> f1 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    // 洗水壶，烧开水
})；
CompletableFuture<String> f2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 洗茶壶，洗茶杯，拿茶叶
    return "龙井";
})；
// 任务1和任务2完成后执行合并
CompletableFuture<Void> f3 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    f1.thenCombine(f2, (__,tf) -> {
        return "上茶" + tf;
})；

f3.join();

CompletableFuture相对于基础版的优势也很明显

无需手工维护线程，没有繁琐的手工维护线程的工作，给任务分配线程的工作也不需要

我们关注；

语义更清晰，例如 f3 = f1.thenCombine(f2, ()->{}) 能够清晰地表述“任务 3

要等待任务 1 和任务 2 都完成后才能开始”；

代码更简练并且专注于业务逻辑，几乎所有代码都是业务逻辑相关的。

CompletionService

当然，多线程里面当然少不了我们常说的线程池了，上述的例子只有两个线程，但是当线程一多，我们不断的创建，销毁线程需要设计到操作系统里面的申请和释放资源，那这样以来，多线程的优势则会因为资源的操作大打折扣。

所以怎么结合线程池进行异步并发任务的出发，也很重要。在Java中给我们提供了CompletionService来通过线程池批量执行异步任务，并且还提供了异步返回结果获取的方法。

// 创建线程池 
ExecutorService executor =  
Executors.newFixedThreadPool(3); 
// 创建 CompletionService 
CompletionService<Integer> cs = new  
ExecutorCompletionService<>(executor); 
// 异步执行
cs.submit(()->run1()); 
cs.submit(()->run2()); 
cs.submit(()->run3()); 
// 获取异步执行结果
for (int i=0; i<3; i++) { 
    Integer r = cs.take().get(); 
    executor.execute(()->save(r)); 
}