Java中如何实现异步任务链处理

使用CompletableFuture实现异步任务链，支持串行、并行组合与异常处理。通过thenApply等方法串联依赖任务，thenCombine或allOf合并并行结果，exceptionally捕获异常并设默认值，结合自定义线程池提升性能与隔离性，使异步流程清晰可控。

在Java中实现异步任务链处理，核心是利用 CompletableFuture。它提供了强大的API来组合多个异步操作，形成有依赖关系的任务链，无需手动管理线程或回调嵌套。

串行任务链：一个任务接着一个执行

使用 thenApply、thenCompose 等方法可以将多个异步任务按顺序串联。前一个任务完成后的结果作为下一个任务的输入。

• CompletableFuture stage1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
• CompletableFuture stage2 = stage1.thenApply(s -> s + " World");
• CompletableFuture stage3 = stage2.thenApply(String::toUpperCase);
• stage3.thenAccept(System.out::println); // 输出: HELLO WORLD

每个阶段都会等待前一个完成，适合有明确依赖的场景。

并行任务链：多个任务同时开始，合并结果

当多个独立任务可以并发执行时，用 thenCombine 或 allOf 合并结果。

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• CompletableFuture taskA = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 10);
• CompletableFuture taskB = CompletableFuture.supplyAsync(() -> 20);
• CompletableFuture combined = taskA.thenCombine(taskB, Integer::sum);
• combined.thenAccept(result -> System.out.println("Sum: " + result)); // 输出: Sum: 30

这种方式提升效率，减少总耗时。

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Model Context Protocol（模型上下文协议）

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异常处理与默认值

异步链中任何环节出错都会导致整个链中断。使用 exceptionally 或 handle 捕获异常并返回默认值或继续流程。

• CompletableFuture faulty = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
• throw new RuntimeException("Failed!");
• });
• faulty.exceptionally(ex -> "Fallback Value")
• .thenAccept(System.out::println); // 输出: Fallback Value

避免因单个失败导致整个任务链崩溃。

自定义线程池提升可控性

默认使用ForkJoinPool可能影响性能。为关键任务链指定独立线程池更安全。

• ExecutorService customPool = Executors.newFixedThreadPool(4);
• CompletableFuture chained = CompletableFuture
• .supplyAsync(() -> "Step1", customPool)
• .thenApplyAsync(s -> s + " -> Step2", customPool);

合理分配资源，防止阻塞公共线程池。

基本上就这些。CompletableFuture让Java的异步编程变得清晰且可控，通过组合不同的方法能应对大多数任务链场景。关键是理解各个“then”方法的区别，比如 thenApply 返回值，thenAccept 用于消费无返回，thenCompose 用于扁平化嵌套的 CompletableFuture。不复杂但容易忽略细节。