如何用CompletionStage的集合很好地完成allOf/AnyOf

Question

目前，要用CompletionStage的集合做一些简单的事情，需要跨越几道丑陋的关卡:

public static CompletionStage<String> translate(String foo) {
    // just example code to reproduce
    return CompletableFuture.completedFuture("translated " + foo);
}

public static CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    List<CompletableFuture<String>> tFutures = input.stream()
        .map(s -> translate(s)
            .toCompletableFuture())
        .collect(Collectors.toList()); // cannot use toArray because of generics Arrays creation :-(
    return CompletableFuture.allOf(tFutures.toArray(new CompletableFuture<?>[0])) // not using size() on purpose, see comments
        .thenApply(nil -> tFutures.stream()
            .map(f -> f.join())
            .map(s -> s.toUpperCase())
            .collect(Collectors.toList()));
}

我想写的是：

public CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    // allOf takes a collection< futures<X>>, 
    // and returns a future<collection<x>> for thenApply()
    return XXXUtil.allOf(input.stream() 
            .map(s -> translate(s))
            .collect(Collectors.toList()))
        .thenApply(translations -> translations.stream()
            .map(s -> s.toUpperCase())
            .collect(Collectors.toList()));
}

关于完成未来并转换为数组和连接的整个仪式都是样板文件，分散了对实际代码语义的注意力。

可能有一个版本的allOf()返回< code>Future

我可以自己尝试实现XXXUtil，但我想知道是否已经有一个成熟的3rdparty库来解决这个问题和类似的问题（例如Spotify的CompletableFutures）。如果是这样，我想看看这样一个库的等效代码作为答案。

或者也许上面发布的原始代码可以以不同的方式更简洁地编写？

JUnit测试代码:

@Test
public void testTranslate() throws Exception {
    List<String> list = translateAllAsync(Arrays.asList("foo", "bar")).toCompletableFuture().get();
    Collections.sort(list);
    assertEquals(list,
        Arrays.asList("TRANSLATED BAR", "TRANSLATED FOO"));
}

Answer 1

我刚刚查看了CompletableFuture.allOf的源代码，发现它基本上创建了一个节点的二叉树，一次处理两个阶段。我们可以轻松实现类似的逻辑，而无需显式使用toCompletableFuture（）并一次性处理结果列表生成：

public static <T> CompletionStage<List<T>> allOf(
                  Stream<? extends CompletionStage<? extends T>> source) {
    return allOf(source.collect(Collectors.toList()));
}
public static <T> CompletionStage<List<T>> allOf(
                  List<? extends CompletionStage<? extends T>> source) {
    int size = source.size();
    if(size == 0) return CompletableFuture.completedFuture(Collections.emptyList());
    List<T> result = new ArrayList<>(Collections.nCopies(size, null));
    return allOf(source, result, 0, size-1).thenApply(x -> result);
}
private static <T> CompletionStage<Void> allOf(
                   List<? extends CompletionStage<? extends T>> source,
                   List<T> result, int from, int to) {
    if(from < to) {
        int mid = (from+to)>>>1;
        return allOf(source, result, from, mid)
            .thenCombine(allOf(source, result, mid+1, to), (x,y)->x);
    }
    return source.get(from).thenAccept(t -> result.set(from, t));
}

就是这样。

您可以使用此解决方案将问题代码的逻辑实现为

public static CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    return allOf(input.stream().map(s -> translate(s)))
        .thenApply(list -> list.stream()
            .map(s -> s.toUpperCase())
            .collect(Collectors.toList()));
}

虽然用起来会更自然

public static CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    return allOf(input.stream().map(s -> translate(s).thenApply(String::toUpperCase)));
}

请注意，此解决方案维护顺序，因此无需在测试用例中对结果进行排序：

@Test
public void testTranslate() throws Exception {
    List<String> list = translateAllAsync(Arrays.asList("foo", "bar")).toCompletableFuture().get();
    assertEquals(list, Arrays.asList("TRANSLATED FOO", "TRANSLATED BAR"));
}