单声道vs复杂未来

Question

CompletableFuture在单独的线程上执行任务（使用线程池）并提供回调函数。假设我在CompletableFuture中有一个API调用。那是API调用阻塞吗？线程会被阻塞，直到它没有得到API的响应吗？（我知道主线程/tomcat线程将是非阻塞的，但是CompletableFuture任务正在执行的线程呢？）

据我所知，单声道是完全无阻塞的。

请阐明这一点，如果我错了，请纠正我。

Answer 1

基于Oleh的回答，CompletableFuture可能的懒惰解决方案是

public CompletableFuture myNonBlockingHttpCall(CompletableFuture<ExecutorService> dispatch, Object someData) {
    var uncompletedFuture = new CompletableFuture(); // creates uncompleted future

    dispatch.thenAccept(x -> x.submit(() -> {
        myAsyncHttpClient.execute(someData, (result, exception -> {
            if(exception != null) {
                uncompletedFuture.completeExceptionally(exception);
                return;
            }
            uncompletedFuture.complete(result);
        })
    }));

    return uncompletedFuture;
}

然后，以后你就简单地做

dispatch.complete(executor);

这将使CompletableFuture等效于Mono，但我想没有背压。

Answer 2

CompletableFuture的一个特点是它是真正异步的，它允许您从调用线程异步运行任务，而API（如thenXXX）允许您在结果可用时处理它。另一方面，CompletableFuture并不总是非阻塞的。例如，当您运行以下代码时，它将在默认的ForkJoinPool上异步执行：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000);
    }
    catch (InterruptedException e) {

    }

    return 1;
});

很明显，执行任务的ForkJoinPool中的Thread最终会被阻塞，这意味着我们不能保证调用是非阻塞的。

另一方面，CompletableFuture公开了API，允许您使其真正无阻塞。

例如，您可以始终执行以下操作：

public CompletableFuture myNonBlockingHttpCall(Object someData) {
    var uncompletedFuture = new CompletableFuture(); // creates uncompleted future

    myAsyncHttpClient.execute(someData, (result, exception -> {
        if(exception != null) {
            uncompletedFuture.completeExceptionally(exception);
            return;
        }
        uncompletedFuture.complete(result);
    })

    return uncompletedFuture;
}

如您所见，CompletableFuturefuture的API为您提供了complete和completeeexceptional方法，它们可以在需要时完成执行，而不阻塞任何线程。

在上一节中，我们对CF行为进行了概述，但是CompletableFuture和Mono之间的主要区别是什么？

值得一提的是，我们也可以做单声道屏蔽。没有人阻止我们写以下内容：

Mono.fromCallable(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000);
    }
    catch (InterruptedException e) {

    }

    return 1;
})

当然，一旦我们订阅了未来，调用者线程就会被阻止。但是我们总是可以通过提供一个额外的subbeOn运算符来解决这个问题。尽管如此，Mono的更广泛的API并不是关键功能。

为了理解CompletableFuture和Mono之间的主要区别，让我们回到前面提到的myNonBlockingHttpCall方法实现。

public CompletableFuture myUpperLevelBusinessLogic() {
    var future = myNonBlockingHttpCall();

    // ... some code

    if (something) {
       // oh we don't really need anything, let's just throw an exception
       var errorFuture = new CompletableFuture();
       errorFuture.completeExceptionally(new RuntimeException());

       return errorFuture;
    }

   return future;
}

在CompletableFuture的情况下，一旦调用该方法，它就会急切地执行对另一个服务/资源的HTTP调用。即使我们在验证了一些前/后条件后并不真正需要执行的结果，它也会开始执行，并且会为这项工作分配额外的CPU/DB-Connections/What-Ever-Machine-Resources。

相比之下，Mono类型根据定义是惰性的：

public Mono myNonBlockingHttpCallWithMono(Object someData) {
    return Mono.create(sink -> {
            myAsyncHttpClient.execute(someData, (result, exception -> {
                if(exception != null) {
                    sink.error(exception);
                    return;
                }
                sink.success(result);
            })
    });
} 

public Mono myUpperLevelBusinessLogic() {
    var mono = myNonBlockingHttpCallWithMono();

    // ... some code

    if (something) {
       // oh we don't really need anything, let's just throw an exception

       return Mono.error(new RuntimeException());
    }

   return mono;
}

在这种情况下，在订阅最终的mono之前不会发生任何事情。因此，只有当mynonblockingTTPCallWithMono方法返回的Mono被订阅时，才会向Mono提供逻辑。创建（消费者）将被执行。

我们可以走得更远。我们可以让我们的执行更加迟缓。您可能知道，Mono扩展了反应流规范中的Publisher。反应流的突出特点是背压支持。因此，使用MonoAPI，我们只能在真正需要数据时执行，并且我们的订户已经准备好使用它们：

Mono.create(sink -> {
    AtomicBoolean once = new AtomicBoolean();
    sink.onRequest(__ -> {
        if(!once.get() && once.compareAndSet(false, true) {
            myAsyncHttpClient.execute(someData, (result, exception -> {
                if(exception != null) {
                    sink.error(exception);
                    return;
                }
                sink.success(result);
            });
        }
    });
});

在此示例中，我们仅在订阅者调用Subscription#request时执行数据，因此它声明它已准备好接收数据。

• CompletableFuture是异步的，可以是非阻塞的
• CompletableFuture迫在眉睫。你不能推迟执行。但是你可以取消它们（总比没有好）
• Mono是异步/非阻塞的，通过使用不同的操作符组合主Mono，可以轻松地在不同的线程上执行任何调用
• Mono确实很懒，允许订阅者延迟执行启动，并随时准备使用数据