CompletableFuture使用的6个坑

来源 | 捡田螺的小男孩（ID：gh_51e0e901a289）

。前言

大家好，我是田螺。

日常开发中，我们经常喜欢用CompletableFuture。但是它在使用的过程中，容易忽略几个坑，今天田螺哥给大家盘点一下~~

CompletableFuture使用的优点

既然上来说CompletableFuture可能隐藏几个坑，那为什么我们还要使用它呢？

CompletableFuture 是 Java 8 引入的异步编程工具，它的核心优势在于简化异步任务编排、提升代码可读性和灵活性。

我们来看一个使用CompletableFuture的例子吧，代码如下：

假设我们有两个任务服务，一个查询用户基本信息，一个是查询用户勋章信息。

public class FutureTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException { UserInfoService userInfoService = new UserInfoService(); MedalService medalService = new MedalService(); long userId =666L; long startTime = System.currentTimeMillis(); //调用用户服务获取用户基本信息 CompletableFuture<UserInfo> completableUserInfoFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> userInfoService.getUserInfo(userId)); Thread.sleep(300); //模拟主线程其它操作耗时 CompletableFuture<MedalInfo> completableMedalInfoFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> medalService.getMedalInfo(userId)); UserInfo userInfo = completableUserInfoFuture.get(2,TimeUnit.SECONDS);//获取个人信息结果 MedalInfo medalInfo = completableMedalInfoFuture.get();//获取勋章信息结果 System.out.println("总共用时" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms"); }}

其实，简简单单就能实现异步效果，可以说使用CompletableFuture很丝滑了。接下来，我们通过代码demo，阐述一下CompletableFuture使用的几个坑~

1.默认线程池的坑

CompletableFuture默认使用ForkJoinPool.commonPool() 作为线程池。如果任务阻塞或执行时间过长，可能会导致线程池耗尽，影响其他任务的执行。

反例：

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> { // 模拟长时间任务 try { Thread.sleep(10000); System.out.println("捡田螺的小男孩666"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); future.join();

正例：

使用自定义线程池来避免默认线程池的瓶颈。

// 1. 手动创建线程池（核心参数可配置化）int corePoolSize = 10; // 核心线程数int maxPoolSize = 10; // 最大线程数（固定大小）long keepAliveTime = 0L; // 非核心线程空闲存活时间（固定线程池可设为0）BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(100); // 有界队列（容量100）RejectedExecutionHandler rejectionHandler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy(); // 拒绝策略ExecutorService customExecutor = new ThreadPoolExecutor( corePoolSize, maxPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.MILLISECONDS, workQueue, rejectionHandler);// 2. 提交异步任务CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> { try { Thread.sleep(10000); // 模拟耗时任务 System.out.println("捡田螺的小男孩666"); System.out.println("Task completed"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }}, customExecutor);// 3. 阻塞等待任务完成future.join();

2. 异常处理的坑

CompletableFuture 异常处理机制，跟我们使用的传统try...catch有点不一样的。

正例：

使用 exceptionally 或 handle 方法来处理异常。

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { throw new RuntimeException("田螺测试异常!"); }); future.exceptionally(ex -> { System.err.println("异常: " + ex.getMessage()); return -1; // 返回默认值 }).join();

运行结果：

异常: java.lang.RuntimeException: 田螺测试异常!

3. 超时处理的坑

CompletableFuture 本身不支持超时处理，如果任务长时间不完成，可能会导致程序一直等待。

反例：

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { try { Thread.sleep(10000); //模拟任务耗时 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return 1;});future.join(); // 程序会一直等待

正例：

如果你是JDK8，使用 get() 方法并捕获 TimeoutException

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return 1; }); future.join(); // 程序会一直等待 try { Integer result = future.get(3, TimeUnit.SECONDS); // 设置超时时间为1秒 System.out.println("田螺等待3秒之后："+result); } catch (TimeoutException e) { System.out.println("Task timed out"); future.cancel(true); // 取消任务 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }

如果你是Java 9 或更高版本，可以直接使用 orTimeout 和 completeOnTimeout 方法：

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return 1;}).orTimeout(3, TimeUnit.SECONDS); // 3秒超时future.exceptionally(ex -> { System.err.println("Timeout: " + ex.getMessage()); return -1;}).join();

4. 线程上下文传递的坑

CompletableFuture 默认不会传递线程上下文（如 ThreadLocal），这可能导致上下文丢失~~

ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>(); threadLocal.set("田螺主线程"); CompletableFuture.runAsync(() -> { System.out.println(threadLocal.get()); // 输出 null }).join();

正例:

使用CompletableFuture 的supplyAsync 或 runAsync时，手动传递上下文。

ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>(); threadLocal.set("田螺主线程"); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1); CompletableFuture.runAsync(() -> { threadLocal.set("田螺子线程"); System.out.println(threadLocal.get()); // 输出田螺子线程 }, executor).join();

5. 回调地狱的坑

CompletableFuture 的回调地狱指的是在异步编程中，过度依赖回调方法（如 thenApply、thenAccept 等）导致代码嵌套过深、难以维护的现象。

当多个异步任务需要顺序执行或依赖前一个任务的结果时，如果直接嵌套回调，代码会变得臃肿且难以阅读。反例如下：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1) .thenApply(result -> { System.out.println("Step 1: " + result); return result + 1; }) .thenApply(result -> { System.out.println("Step 2: " + result); return result + 1; }) .thenAccept(result -> { System.out.println("Step 3: " + result); });

正例：

通过链式调用和方法拆分，保持代码简洁：

CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1) .thenApply(this::step1) .thenApply(this::step2);future.thenAccept(this::step3);// 拆分逻辑到单独方法private int step1(int result) { System.out.println("Step 1: " + result); return result + 1;}private int step2(int result) { System.out.println("Step 2: " + result); return result + 1;}private void step3(int result) { System.out.println("Step 3: " + result);}

6. 任务编排，执行顺序混乱的坑

任务编排时，如果任务之间有依赖关系，可能会导致任务无法按预期顺序执行。

反例：

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1);CompletableFuture<Integer> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 2);CompletableFuture<Integer> result = future1.thenCombine(future2, (a, b) -> a + b);result.join(); // 可能不会按预期顺序执行

正例:

使用 thenCompose 或 thenApply 来确保任务顺序。

CompletableFuture<Integer> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 1);CompletableFuture<Integer> future2 = future1.thenApply(a -> a + 2);future2.join(); // 确保顺序执行