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摘要: 原创出处 juejin.cn/post/7350557995895701531 「奔跑的毛球」欢迎转载，保留摘要，谢谢！

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我们有一段业务，类似一个报表，就是获取用户的订单汇总，邮费汇总，各种手续费汇总，然后拿时间噶一卡，显示在页面。

但是呢，这几个业务没啥实际关系，数据也是分开的，一个一个获取会有点慢，我开始就是这样写的，老板嫌页面太慢，让我改，可是页面反应慢，关我后端程序什么事，哥哥别打了，错了错了，我改，我改。那么最好的方案就是多线程分别获取然后汇总到一起返回。

在Java中获取异步线程的结果通常可以使用Future和Callable、CompletableFuture、FutureTask等类来实现。这些类可以用来提交任务到线程池，并在任务完成后获取结果。这就是我们想要的结果，那么这里来深入研究分析一下这三个方案。

使用Future和Callable

package com.luke.designpatterns.demo;

import java.util.concurrent.*;

public class demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<Integer> future = executor.submit(new Callable<Integer>() {
            public Integer call() throws Exception {
                // 获取各种汇总的代码，返回结果
                return 42;
            }
        });
        // 获取异步任务的结果
        Integer result = future.get();
        System.out.println("异步任务的结果是" + result);
        executor.shutdown();
    }
}

它们的原理是通过将任务提交到线程池执行，同时返回一个Future对象，该对象可以在未来的某个时刻获取任务的执行结果。

Callable 接口： Callable 是一个带泛型的接口，它允许你定义一个返回结果的任务，并且可以抛出异常。这个接口只有一个方法 call()，在该方法中编写具体的任务逻辑。
Future 接口： Future 接口代表一个异步计算的结果。它提供了方法来检查计算是否完成、等待计算的完成以及检索计算的结果。Future 提供了一个 get() 方法，它会阻塞当前线程直到计算完成，并返回计算的结果。

Callable 接口本身并不直接启动线程，它只是定义了一个可以返回结果的任务。要启动一个 Callable 实例的任务，通常需要将其提交给 ExecutorService 线程池来执行。

在 ExecutorService 中，可以使用 submit(Callable<T> task) 方法提交 Callable 任务。这个方法会返回一个 Future 对象，它可以用来获取任务的执行结果。

启动 Callable 任务的原理可以概括为以下几个步骤：

创建 Callable 实例： 首先需要创建一个实现了 Callable 接口的类，并在 call() 方法中定义具体的任务逻辑，包括要执行的代码和返回的结果。
创建 ExecutorService 线程池： 使用 Executors 类的工厂方法之一来创建一个 ExecutorService 线程池，例如 newFixedThreadPool(int nThreads)、newCachedThreadPool() 等。
提交任务： 将 Callable 实例通过 ExecutorService 的 submit(Callable<T> task) 方法提交到线程池中执行。线程池会为任务分配一个线程来执行。
异步执行： ExecutorService 线程池会在后台异步执行任务，不会阻塞当前线程，使得主线程可以继续执行其他操作。
获取结果： 通过 Future 对象的 get() 方法获取任务的执行结果。如果任务尚未完成，get() 方法会阻塞当前线程直到任务完成并返回结果。

总的来说，Callable 启动线程的原理是将任务提交给 ExecutorService 线程池，线程池会负责管理线程的执行，执行任务的过程是在独立的线程中进行的，从而实现了异步执行的效果。

使用CompletableFuture

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 获取各种汇总的代码，返回结果
            return 43;
        });

        // 获取异步任务的结果
        Integer result = future.get();

        System.out.println("异步任务的结果：" + result);
    }
}

CompletableFuture 是 Java 8 引入的一个类，用于实现异步编程和异步任务的组合。它的原理是基于”Completable“（可以完成的）和”Future“（未来的结果）的概念，提供了一种方便的方式来处理异步任务的执行和结果处理。

CompletableFuture 的原理可以简单概括为以下几点：

异步执行： CompletableFuture 允许你以异步的方式执行任务。你可以使用 supplyAsync()、runAsync() 等方法提交一个任务给 CompletableFuture 执行，任务会在一个独立的线程中执行，不会阻塞当前线程。
回调机制： CompletableFuture 提供了一系列的方法来注册回调函数，这些回调函数会在任务执行完成时被调用。例如，thenApply(), thenAccept(), thenRun() 等方法可以分别处理任务的结果、完成时的操作以及任务执行异常时的处理。
组合多个任务： CompletableFuture 支持多个任务的组合，可以使用 thenCombine()、thenCompose()、thenAcceptBoth() 等方法来组合多个任务，实现任务之间的依赖关系。
异常处理： CompletableFuture 允许你对任务执行过程中抛出的异常进行处理，可以使用 exceptionally()、handle() 等方法来处理异常情况。
等待任务完成： 与 Future 类似，CompletableFuture 也提供了 get() 方法来等待任务的完成并获取结果。但与传统的 Future 不同，CompletableFuture 的 get() 方法不会阻塞当前线程，因为任务的执行是异步的。

总的来说，CompletableFuture 的原理是基于回调和异步执行的机制，提供了一种方便的方式来处理异步任务的执行和结果处理，同时支持任务的组合和异常处理。

使用FutureTask

import java.util.concurrent.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(() -> {
            // 获取各种汇总的代码，返回结果
            return 44;
        });

        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();

        // 获取异步任务的结果
        Integer result = futureTask.get();
        System.out.println("异步任务的结果：" + result);
    }
}

FutureTask 是 Java 中实现 Future 接口的一个基本实现类，同时也实现了 Runnable 接口，因此可以被用作一个可运行的任务。FutureTask 的原理是将一个可调用的任务（Callable 或 Runnable）封装成一个异步的、可取消的任务，它提供了一个机制来获取任务的执行结果。

FutureTask 的原理可以简要概括如下：

封装任务： FutureTask 接受一个 Callable 或 Runnable 对象作为构造函数的参数，并将其封装成一个异步的任务。
执行任务： FutureTask 实现了 Runnable 接口，因此可以作为一个可运行的任务提交给 Executor（通常是 ExecutorService）来执行。当 FutureTask 被提交到线程池后，线程池会在一个独立的线程中执行该任务。
获取结果： 通过 Future 接口的方法，可以等待任务执行完成并获取其结果。FutureTask 实现了 Future 接口，因此可以调用 get() 方法来获取任务的执行结果。如果任务尚未完成，get() 方法会阻塞当前线程直到任务完成并返回结果。
取消任务： FutureTask 提供了 cancel(boolean mayInterruptIfRunning) 方法来取消任务的执行。可以选择是否中断正在执行的任务。一旦任务被取消，get() 方法会立即抛出 CancellationException 异常。

总的来说，FutureTask 的原理是将一个可调用的任务封装成一个异步的、可取消的任务，并通过 Future 接口来提供获取任务执行结果和取消任务的机制。

这些方法中，get()方法会阻塞当前线程，直到异步任务完成并返回结果。如果任务抛出异常，get()方法会将异常重新抛出。

我们平时常用的方法就是这四种，都能实现我的需求，随便找一个哐哐干上去就好啦。

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老板：来，用Java实现一下这个报表功能，速度要快，要嘎嘎快！

使用Future和Callable

使用CompletableFuture

使用FutureTask