java并发编程学习15--CompletableFuture(二)

摘要：比如我们获取价格的同时也获取汇率远程获取汇率方法获取汇率结合俩个异步操作沃尔玛接受两个参数对象表明第二个异步操作接口两个异步操作的结果合并处理

上一篇说到每一个shop都会提供一个价格查询的服务，但是现在我们进行假设：

1. 所有的价格查询是同步方式提供的
2. shop在返回价格的同时会返回一个折扣码
3. 我们需要解析返回的字符串，并且根据折扣码区获取折扣后的价格
4. 折扣后的价格计算依然是同步执行的
5. 查询价格返回的字符串格式为shopName:price:discountCode("沃尔玛:200:15")

定义商店对象：Shop.java

public class Shop {

    private String name;
    public Shop(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
   
    public String getPriceFormat(String product){
        double price = calculatePrice(product);
        //随机返回一个折扣码
        Discount.Code code = Discount.Code.values()[random.nextInt(Discount.Code.values().length)];
        return String.format("%s:%.2f:%s",name,price,code);
    }

    private double calculatePrice(String product){
        delay();
        return random.nextDouble() * product.charAt(0) + product.charAt(1);
    }

    private Random random = new Random();
    /**
     * 模拟耗时操作：延迟一秒
     */
    private static void delay(){
        try {
            Thread.sleep(1000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

定义折扣对象：Discount.java

public class Discount {
    public enum Code{

        NONE(0),SILVER(5),GOLD(10),PLATINUM(15),DIAMOND(20);

        private final int percantage;
        Code(int percentage){
            this.percantage = percentage;
        }
    }

    public static String applyDiscount(Quote quote){
        return quote.getShopName() + "prices is " + Discount.apply(quote.getPrice(),quote.getDiscountCode());
    }
    //计算折扣价格
    private static Double apply(double price ,Code code){
        //模拟远程操作的延迟
        delay();
        return (price * (100 - code.percantage)) / 100;
    }
    private static void delay(){
        try {
            Thread.sleep(1000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

用于封装解析getPriceFormat的字符串对象：Quote.java

public class Quote {

    private final String shopName;
    private final double price;
    private final Discount.Code discountCode;

    public Quote(String shopName,double price,Discount.Code code){
        this.shopName = shopName;
        this.price = price;
        this.discountCode = code;
    }
    public static Quote parse(String s){
        String[] split = s.split(":");
        String shopName = split[0];
        Double price = Double.valueOf(split[1]);
        Discount.Code code = Discount.Code.valueOf(split[2]);
        return new Quote(shopName,price,code);
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public String getShopName() {
        return shopName;
    }
    public Discount.Code getDiscountCode() {
        return discountCode;
    }
}

于是现在的任务就是：

1. 远程查询商品价格
2. 将获得的字符串解析成为Quote对象
3. 根据Quote对象远程获取折扣后的价格

现在先看看同步的方式来执行这个操作：

  public List findPrices2(String product){
        return shops.stream()
                .map(shop -> shop.getPriceFormat(product))
                .map(Quote::parse)
                .map(Discount::applyDiscount)
                .collect(Collectors.toList());
    }

因为有两个耗时操作，每个1秒，耗时毫无疑问20秒以上：

1. 获取价格：使用CompletableFuture.supplyAsync()工厂方法即可，一旦运行结束每个CompletableFuture对象会包含一个shop返回的字符串，这里记住使用我们自定义的执行器。

2. 解析报价：一般情况下解析操作并不涉及到IO处理，所可以采用同步处理，所以这里我们直接使用CompletableFuture对象的thenApply()方法，表明在的带运算结果后立刻同步处理。

3. 计算折扣价格：这是一个远程操作，肯定是需要异步执行的，于是我们现在就有了两次异步处理（1.获取价格，2.计算折扣）。现在使用级联的方式将它们串联起来工作。CompletableFuture提供了thenCompose方法，表明将两个异步操作进行流水线处理。第一个异步操作的结果会成为第二个异步操作的入参。使用这样的方式，即使Future在向不同的shop手机报价，主线程依然可以执行其他操作，比如响应UI事件。

于是我们有了如下代码：

     /**
     * 异步查询
     * 相比并行流的话CompletableFuture更有优势：可以对执行器配置，设置线程池大小
     */
    @SuppressWarnings("all")
    private final Executor myExecutor = 
      Executors.newFixedThreadPool(Math.min(shops.size(), 100), new ThreadFactory() {
        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setDaemon(true);
            return t;
        }
    });

    public List findPrices2Async(String product){
       List> futurePrices = shops.stream()
                //首先异步获取价格
                .map(shop -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getPriceFormat(product),myExecutor))
                //将获取的字符串解析成对象
                .map(future -> future.thenApply(Quote::parse))
                //使用另一个异步任务有获取折扣价格
                .map(future -> future.thenCompose(quote -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> Discount.applyDiscount(quote),myExecutor)))
                .collect(Collectors.toList());
       //等待所有异步任务完成
       return futurePrices.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList());

运算结果不到3秒：

我们刚才使用thenCompose()将两个CompletableFuture结合了起来，并且一个CompletableFuture的运算结果将作为第二个CompletableFuture的入参。但是更多的情况是两个不相干的CompletableFuture对象相互结合，并且我们也不希望第一个任务结束之后才开始第二个任务。这时可以使用thenCombine()。

比如我们获取价格的同时也获取汇率：

远程获取汇率方法：

 /**
     * 获取汇率
     */
    public double getRate(String type){
        delay();
        if("$".equals(type)){
            return 0.3;
        }
        if("￥".equals(type)){
            return 0.7;
        }
        return 1;
    }

结合俩个异步操作：

 @Test
    public void combine(){
        Shop shop = new Shop("沃尔玛");
        Future futurePrice = CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getPrice("iphoneX"))
                                                      .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getRate("$")),
                                                                   (price,rate) -> price * rate);
    }

thenCombine()接受两个参数：

1. CompletableFuture对象：表明第二个异步操作
2. BiFunction接口：两个异步操作的结果合并处理