java.util.concurrent.CompletableFuture 中的异常传播

Question

有两个sn-ps代码。

在第一个中，我们从总是抛出一些异常的任务中创建 CompletableFuture。然后我们将“例外”方法应用于这个未来，然后是“接受”方法。我们不会将Accept 方法返回的新未来分配给任何变量。然后我们在原始未来调用“加入”。我们看到的是“异常”方法以及“thenAccept”已被调用。我们看到它是因为他们在输出中打印了适当的行。但是异常并没有被“异常”方法抑制。在这种情况下，抑制异常并为我们提供一些默认值正是我们对“异常”的期望。

在第二个 sn-p 中，我们做了几乎相同的操作，但将新返回的未来分配给变量并在其上调用“join”。在这种情况下，正如预期的那样，异常被抑制了。

从我的第一部分的观点来看，一致的行为要么不抑制异常，也不调用“异常”和“thenAccept”，或者异常调用并抑制异常。

为什么我们之间有一些东西？

第一个sn-p：

public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(TestClass::doSomethingForInteger);

        future.exceptionally(e -> {
                    System.out.println("Exceptionally");
                    return 42;
                })
                .thenAccept(r -> {
                    System.out.println("Accept");
                });

        future.join();
    }

    private static int doSomethingForInteger() {
        throw new IllegalArgumentException("Error");
    }
}

第二个sn-p：

public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(TestClass::doSomethingForInteger);

        CompletableFuture<Void> voidCompletableFuture = future.exceptionally(e -> {
            System.out.println("Exceptionally");
            return 42;
        })
                .thenAccept(r -> {
                    System.out.println("Accept");
                });

        voidCompletableFuture.join();
    }

    private static int doSomethingForInteger() {
        throw new IllegalArgumentException("Error");
    }
}

Answer 1

没有“抑制异常”之类的东西。当您调用exceptionally 时，您正在创建一个新的未来，它将与上一阶段的结果一起完成，或者如果上一阶段异常完成，则以评估函数的结果完成。前一个阶段，即您调用 exceptionally 的未来，不受影响。

这适用于链接依赖函数或操作的所有方法。这些方法中的每一种都创造了一个新的未来，它将按照记录的方式完成。它们都不会影响您正在调用该方法的现有未来。

也许，下面的例子会变得更清楚：

CompletableFuture<String> f1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
    return "a string";
});

CompletableFuture<Integer> f2 = f1.thenApply(s -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(2));
    return s.length();
});

f2.thenAccept(i -> System.out.println("result of f2 = "+i));

String s = f1.join();
System.out.println("result of f1 = "+s);

ForkJoinPool.commonPool().awaitQuiescence(1, TimeUnit.DAYS);

这里应该清楚，依赖阶段的结果 Integer 不能取代先决阶段的结果 String。这只是两个不同的未来，不同的结果。并且由于在f1 上调用join() 查询第一阶段的结果，它不依赖于f2，因此甚至不等待其完成。 （这也是代码在最后等待所有后台活动结束的原因）。

exceptionally 的用法没有什么不同。在非异常情况下，下一个阶段具有相同的类型甚至相同的结果可能会令人困惑，但这并不会改变存在两个不同阶段的事实。

static void report(String s, CompletableFuture<?> f) {
    f.whenComplete((i,t) -> {
        if(t != null) System.out.println(s+" completed exceptionally with "+t);
        else System.out.println(s+" completed with value "+i);
    });
}

CompletableFuture<Integer> f1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
    throw new IllegalArgumentException("Error for testing");
});
CompletableFuture<Integer> f2 = f1.exceptionally(t -> 42);

report("f1", f1);
report("f2", f2);

ForkJoinPool.commonPool().awaitQuiescence(1, TimeUnit.DAYS);

CompletableFuture 链接方法似乎成为一种单一未来的构建器的普遍心态，不幸的是，这是误导性的错误。另一个陷阱是以下错误：

CompletableFuture<?> f = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
    System.out.println("initial stage");
    return "";
}).thenApply(s -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
    System.out.println("second stage");
    return s;
}).thenApply(s -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
    System.out.println("third stage");
    return s;
}).thenAccept(s -> {
    System.out.println("last stage");
});

f.cancel(true);
report("f", f);

ForkJoinPool.commonPool().awaitQuiescence(1, TimeUnit.DAYS);

如上所述，每个链式方法都会创建一个新阶段，因此保留对最后一个链式方法返回的阶段的引用，即最后一个阶段，适合获得最终结果。但是取消这个阶段只会取消最后一个阶段，而不会取消任何先决条件阶段。此外，在取消之后，最后一个阶段不再依赖于其他阶段，因为它已经通过取消完成并且能够报告此异常结果，而其他现在不相关的阶段仍在后台进行评估。