Java-Backend-Entwicklung: API-asynchrone Programmierung mit Java CompletableFuture

Java ist eine beliebte Programmiersprache mit einem breiten Anwendungsspektrum, von der Entwicklung von Desktop-Anwendungen bis hin zu Webanwendungen auf Unternehmensebene. In der Webentwicklung wird die asynchrone Programmierung immer wichtiger, da sie die Programmleistung verbessert und die Wartezeit der Benutzer verkürzt. In diesem Artikel stellen wir vor, wie man Java CompletableFuture für die asynchrone API-Programmierung in der Java-Back-End-Entwicklung verwendet.

Was ist Java CompletableFuture?

Java CompletableFuture ist eine neue API in Java8. Es handelt sich um eine Future-Erweiterung, die Aufgaben asynchron ausführen kann. Es kann Java-Entwicklern dabei helfen, parallele Programmierung und asynchrone Programmierung einfach zu implementieren und ist prägnanter, flexibler und benutzerfreundlicher als die herkömmliche Java Future API.

In Java CompletableFuture können wir die Rückruffunktion (Callback) oder den Kettenaufruf (Chaining) verwenden, um asynchrone Vorgänge zu organisieren. Mit dieser Programmiermethode können wir mehrere asynchrone Vorgänge problemlos kombinieren, ohne eine Verschachtelung zu bilden, wodurch der Code präziser und verständlicher wird.

Warum Java CompletableFuture für die asynchrone Programmierung verwenden?

Bei der Java-Backend-Entwicklung liegen die Vorteile der Verwendung von Java CompletableFuture für die asynchrone Programmierung auf der Hand. Java CompletableFuture kann die Leistung Ihres Programms verbessern, da es Multi-Core-CPUs vollständig nutzen kann. Wenn wir die traditionelle Future-API zum Schreiben von Multithread-Anwendungen verwenden, müssen wir manuell einen Thread-Pool erstellen und die Threads im Thread-Pool verwalten, was den Code sehr komplex und fehleranfällig macht. Java CompletableFuture löst dieses Problem durch die automatische Verwaltung des Thread-Pools, wodurch unser Code einfacher und leichter zu warten ist.

Java CompletableFuture kann auch die Wartezeit der Benutzer verkürzen. Bei der herkömmlichen synchronen Programmierung wartet das Programm beim Aufruf einer Operation auf den Abschluss der Operation, bevor es fortfährt. Dies kann bei der Bearbeitung einer großen Anzahl von Anfragen zu längeren Wartezeiten der Benutzer führen. Mithilfe von Java kann CompletableFuture jedoch Vorgänge asynchron ausführen, sodass das Programm sofort zurückkehren und mit der Verarbeitung anderer Anforderungen fortfahren kann, wodurch die Wartezeit des Benutzers verkürzt wird.

Schritte zur Verwendung von Java CompletableFuture für die asynchrone API-Programmierung

Lassen Sie uns nun einen Blick darauf werfen, wie Sie Java CompletableFuture für die asynchrone API-Programmierung verwenden:

Schritt 1: Asynchrone Operationen definieren

Wir können sie mithilfe der statischen Methoden SupplyAsync und runAsync definieren von Java CompletableFuture Asynchronous operation: Die

• supplyAsync-Methode kann verwendet werden, um eine asynchrone Operation mit einem Rückgabewert auszuführen. Die Methode akzeptiert einen Supplier-Parameter und gibt ein CompletableFuture-Objekt zurück.
• Mit der runAsync-Methode kann eine asynchrone Operation ohne Rückgabewert ausgeführt werden. Die Methode akzeptiert einen Runnable-Parameter und gibt ein CompletableFuture-Objekt zurück.

Das Folgende ist beispielsweise eine asynchrone Operation, die mit der Methode „supplyAsync“ definiert wurde:

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 执行异步操作
    return "异步操作结果";
});

Schritt 2: Definieren Sie die Rückruffunktion

Wir können die Methoden „thenApply“, „thenAccept“ und „thenRun“ von Java CompletableFuture verwenden, um die Rückruffunktion zu definieren:

• thenApply-Methode Zum Konvertieren der Ergebnisse asynchroner Vorgänge akzeptiert die Methode einen Funktionsparameter und gibt ein neues CompletableFuture-Objekt zurück.
• DiethenAccept-Methode wird verwendet, um die Ergebnisse asynchroner Vorgänge zu verarbeiten. Die Methode akzeptiert einen Consumer-Parameter und gibt ein neues CompletableFuture-Objekt zurück.
• ThenRun-Methode akzeptiert die Ausgabe des asynchronen Vorgangs nicht. Sie führt lediglich eine ausführbare Aufgabe aus und gibt ein neues CompletableFuture-Objekt zurück, nachdem der asynchrone Vorgang abgeschlossen ist.

Hier ist zum Beispiel ein Beispiel für die Definition einer Callback-Funktion:

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 执行异步操作
    return "异步操作结果";
});

CompletableFuture thenFuture = future.thenAccept(result -> {
    // 在异步操作完成后执行的操作
    System.out.println("异步操作结果为：" + result);
});

Schritt 3: Asynchrone Operationen kombinieren

Wir können die Methoden thenCompose, thenCombine und allOf von Java CompletableFuture verwenden, um asynchrone Operationen zu kombinieren:

• ThethenCompose-Methode wird zum Kombinieren verwendet. Das Ergebnis einer asynchronen Operation wird an eine andere asynchrone Operation übergeben. Die Methode akzeptiert einen Funktionsparameter und gibt ein neues CompletableFuture-Objekt zurück.
• ThenCombine-Methode wird verwendet, um die Ergebnisse zweier asynchroner Operationen zu kombinieren. Die Methode akzeptiert einen BiFunction-Parameter und gibt ein neues CompletableFuture-Objekt zurück. Die
• allOf-Methode kann mehrere CompletableFuture-Objekte zu einem neuen CompletableFuture-Objekt kombinieren, das abgeschlossen wird, nachdem alle CompletableFuture-Objekte abgeschlossen sind.

Hier ist beispielsweise ein Beispiel für die Kombination asynchroner Vorgänge:

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 执行第一个异步操作
    return "第一个异步操作结果";
});

CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 执行第二个异步操作
    return "第二个异步操作结果";
});

CompletableFuture<String> combinedFuture = future1.thenCompose(result1 -> {
    // 将第一个异步操作的结果传递给第二个异步操作
    return future2.thenApply(result2 -> result1 + " " + result2);
});

Fazit

In der Java-Backend-Entwicklung kann die Verwendung von Java CompletableFuture für die asynchrone API-Programmierung die Leistung des Programms verbessern und die Wartezeit des Benutzers verkürzen. Java CompletableFuture kann Entwicklern dabei helfen, parallele Programmierung und asynchrone Programmierung einfach zu implementieren und sie prägnanter und flexibler zu gestalten. Wenn wir Java CompletableFuture für die asynchrone Programmierung verwenden, müssen wir zuerst die asynchrone Operation definieren und dann die Rückruffunktion definieren und die asynchrone Operation kombinieren. Diese Programmiermethode macht das Programm einfacher und verständlicher und kann unseren Code effizienter und robuster machen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonJava-Backend-Entwicklung: API-asynchrone Programmierung mit Java CompletableFuture. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!