list< future>到future< list>序列

ggazkfy8 于 2021-07-09 发布在 Java

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我正在努力改变 List<CompletableFuture<X>> 至 CompletableFuture<List<T>> . 当您有许多异步任务并且需要获得所有这些任务的结果时，这非常有用。
如果他们中的任何一个失败了，那么最后的未来就失败了。我就是这样实现的：

public static <T> CompletableFuture<List<T>> sequence2(List<CompletableFuture<T>> com, ExecutorService exec) {
        if(com.isEmpty()){
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        Stream<? extends CompletableFuture<T>> stream = com.stream();
        CompletableFuture<List<T>> init = CompletableFuture.completedFuture(new ArrayList<T>());
        return stream.reduce(init, (ls, fut) -> ls.thenComposeAsync(x -> fut.thenApplyAsync(y -> {
            x.add(y);
            return x;
        },exec),exec), (a, b) -> a.thenCombineAsync(b,(ls1,ls2)-> {
            ls1.addAll(ls2);
            return ls1;
        },exec));
    }

要运行它：

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        Stream<CompletableFuture<Integer>> que = IntStream.range(0,100000).boxed().map(x -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 10));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return x;
        }, executorService));
CompletableFuture<List<Integer>> sequence = sequence2(que.collect(Collectors.toList()), executorService);

如果其中任何一个失败了，那么它就失败了。即使有一百万个期货，它也能如期产出。我的问题是：假设有超过5000个期货，如果其中任何一个失败了，我会得到一个 StackOverflowError :
java.util.concurrent.completablefuture.internalcomplete（completablefuture）处的线程“pool-1-thread-2611”java.lang.StackOverflower出现异常。java:210)在java.util.concurrent.completablefuture$thencose.run（completablefuture。java:1487)在java.util.concurrent.completablefuture.postcomplete（completablefuture。java:193)在java.util.concurrent.completablefuture.internalcomplete（completablefuture。java:210)在java.util.concurrent.completablefuture$thencose.run（completablefuture。java:1487)
我做错什么了？
注：以上返回的future在任意future失效时立即失效。公认的答案也应该是这一点。

Java concurrency java-8 completable-future

来源：https://stackoverflow.com/questions/67191448/combine-multiple-completablefutures-with-return-result-into-one

9条答案

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4ngedf3f1#

javaslang有一个非常方便的 Future 应用程序编程接口。它还允许从未来的集合中创造未来的集合。

List<Future<String>> listOfFutures = ... 
Future<Seq<String>> futureOfList = Future.sequence(listOfFutures);

看到了吗http://static.javadoc.io/io.javaslang/javaslang/2.0.5/javaslang/concurrent/future.html#sequence-java.lang.iterable语言-

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fcy6dtqo2#

你的任务可以很容易地完成，比如，

final List<CompletableFuture<Module> futures =...
CompletableFuture.allOf(futures.stream().toArray(CompletableFuture[]::new)).join();

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tpgth1q73#

免责声明：这不会完全回答最初的问题。它将缺少“如果一个人失败了，那就全失败”的部分。但是，我无法回答实际的、更一般的问题，因为它是作为这个问题的副本关闭的：java8 completablefuture.allof（…）with collection or list。所以我在这里回答：
如何转换 List<CompletableFuture<V>> 至 CompletableFuture<List<V>> 使用Java8的流api？
摘要：请使用以下命令：

private <V> CompletableFuture<List<V>> sequence(List<CompletableFuture<V>> listOfFutures) {
    CompletableFuture<List<V>> identity = CompletableFuture.completedFuture(new ArrayList<>());

    BiFunction<CompletableFuture<List<V>>, CompletableFuture<V>, CompletableFuture<List<V>>> accumulator = (futureList, futureValue) ->
        futureValue.thenCombine(futureList, (value, list) -> {
                List<V> newList = new ArrayList<>(list.size() + 1);
                newList.addAll(list);
                newList.add(value);
                return newList;
            });

    BinaryOperator<CompletableFuture<List<V>>> combiner = (futureList1, futureList2) -> futureList1.thenCombine(futureList2, (list1, list2) -> {
        List<V> newList = new ArrayList<>(list1.size() + list2.size());
        newList.addAll(list1);
        newList.addAll(list2);
        return newList;
    });

    return listOfFutures.stream().reduce(identity, accumulator, combiner);
}

用法示例：

List<CompletableFuture<String>> listOfFutures = IntStream.range(0, numThreads)
    .mapToObj(i -> loadData(i, executor)).collect(toList());

CompletableFuture<List<String>> futureList = sequence(listOfFutures);

完整示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
import java.util.function.BiFunction;
import java.util.function.BinaryOperator;
import java.util.stream.IntStream;

import static java.util.stream.Collectors.toList;

public class ListOfFuturesToFutureOfList {

    public static void main(String[] args) {
        ListOfFuturesToFutureOfList test = new ListOfFuturesToFutureOfList();
        test.load(10);
    }

    public void load(int numThreads) {
        final ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);

        List<CompletableFuture<String>> listOfFutures = IntStream.range(0, numThreads)
            .mapToObj(i -> loadData(i, executor)).collect(toList());

        CompletableFuture<List<String>> futureList = sequence(listOfFutures);

        System.out.println("Future complete before blocking? " + futureList.isDone());

        // this will block until all futures are completed
        List<String> data = futureList.join();
        System.out.println("Loaded data: " + data);

        System.out.println("Future complete after blocking? " + futureList.isDone());

        executor.shutdown();
    }

    public CompletableFuture<String> loadData(int dataPoint, Executor executor) {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            ThreadLocalRandom rnd = ThreadLocalRandom.current();

            System.out.println("Starting to load test data " + dataPoint);

            try {
                Thread.sleep(500 + rnd.nextInt(1500));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("Successfully loaded test data " + dataPoint);

            return "data " + dataPoint;
        }, executor);
    }

    private <V> CompletableFuture<List<V>> sequence(List<CompletableFuture<V>> listOfFutures) {
        CompletableFuture<List<V>> identity = CompletableFuture.completedFuture(new ArrayList<>());

        BiFunction<CompletableFuture<List<V>>, CompletableFuture<V>, CompletableFuture<List<V>>> accumulator = (futureList, futureValue) ->
            futureValue.thenCombine(futureList, (value, list) -> {
                    List<V> newList = new ArrayList<>(list.size() + 1);
                    newList.addAll(list);
                    newList.add(value);
                    return newList;
                });

        BinaryOperator<CompletableFuture<List<V>>> combiner = (futureList1, futureList2) -> futureList1.thenCombine(futureList2, (list1, list2) -> {
            List<V> newList = new ArrayList<>(list1.size() + list2.size());
            newList.addAll(list1);
            newList.addAll(list2);
            return newList;
        });

        return listOfFutures.stream().reduce(identity, accumulator, combiner);
    }

}

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iyfamqjs4#

在completablefuture上使用thencombine的一个序列操作示例

public<T> CompletableFuture<List<T>> sequence(List<CompletableFuture<T>> com){

    CompletableFuture<List<T>> identity = CompletableFuture.completedFuture(new ArrayList<T>());

    BiFunction<CompletableFuture<List<T>>,CompletableFuture<T>,CompletableFuture<List<T>>> combineToList = 
            (acc,next) -> acc.thenCombine(next,(a,b) -> { a.add(b); return a;});

    BinaryOperator<CompletableFuture<List<T>>> combineLists = (a,b)-> a.thenCombine(b,(l1,l2)-> { l1.addAll(l2); return l1;}) ;  

    return com.stream()
              .reduce(identity,
                      combineToList,
                      combineLists);  

   }
}

如果你不介意使用第三方库的话，cyclops react（我是作者）有一套用于completablefutures（以及optionals、streams等）的实用方法

List<CompletableFuture<String>> listOfFutures;

  CompletableFuture<ListX<String>> sequence =CompletableFutures.sequence(listOfFutures);

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pdsfdshx5#

你可以得到spotify的 CompletableFutures 图书馆与使用 allAsList 方法。我想它的灵感来自Guava Futures.allAsList 方法。

public static <T> CompletableFuture<List<T>> allAsList(
    List<? extends CompletionStage<? extends T>> stages) {

如果您不想使用库，这里有一个简单的实现：

public <T> CompletableFuture<List<T>> allAsList(final List<CompletableFuture<T>> futures) {
    return CompletableFuture.allOf(
        futures.toArray(new CompletableFuture[futures.size()])
    ).thenApply(ignored ->
        futures.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList())
    );
}

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xriantvc6#

使用 CompletableFuture.allOf(...) :

static<T> CompletableFuture<List<T>> sequence(List<CompletableFuture<T>> com) {
    return CompletableFuture.allOf(com.toArray(new CompletableFuture<?>[0]))
            .thenApply(v -> com.stream()
                .map(CompletableFuture::join)
                .collect(Collectors.toList())
            );
}

关于您的实现的一些评论：
你使用 .thenComposeAsync , .thenApplyAsync 以及 .thenCombineAsync 很可能做不到你所期望的。这些 ...Async 方法在单独的线程中运行提供给它们的函数。因此，在您的示例中，您正在使添加到列表中的新项在提供的执行器中运行。无需将轻量级操作填充到缓存的线程执行器中。不要使用 thenXXXXAsync 没有充分理由的方法。
另外， reduce 不应用于积累到可变容器中。即使当流是连续的时它可以正常工作，但是如果流是并行的，它也会失败。要执行可变缩减，请使用 .collect 相反。
如果要在第一次失败后立即完成整个计算，请在 sequence 方法：

CompletableFuture<List<T>> result = CompletableFuture.allOf(com.toArray(new CompletableFuture<?>[0]))
        .thenApply(v -> com.stream()
                .map(CompletableFuture::join)
                .collect(Collectors.toList())
        );

com.forEach(f -> f.whenComplete((t, ex) -> {
    if (ex != null) {
        result.completeExceptionally(ex);
    }
}));

return result;

此外，如果要在第一次失败时取消其余操作，请添加 exec.shutdownNow(); 刚好在…之后 result.completeExceptionally(ex); . 当然，这是假设 exec 只存在于这一个计算中。如果没有，你将不得不循环并取消每一个剩余的 Future 个别地。

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ezykj2lf7#

除了spotify futures库，您还可以尝试我的代码，请点击此处：https://github.com/vsilaev/java-async-await/blob/master/net.tascalate.async.examples/src/main/java/net/tascalate/concurrent/completionstages.java （与同一包中的其他类有依赖关系）
它实现了一个逻辑，用一个策略返回“至少n个（共m个）”completionstage-s，其中包含允许容忍的错误数量。对于所有/任何情况都有方便的方法，另外还有针对剩余未来的取消策略，以及处理completionstage-s（接口）而不是completablefuture（具体类）的代码。

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4ktjp1zp8#

加上@misha接受的答案，可以进一步扩展为收集器：

public static <T> Collector<CompletableFuture<T>, ?, CompletableFuture<List<T>>> sequenceCollector() {
    return Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), com -> sequence(com));
}

现在您可以：

Stream<CompletableFuture<Integer>> stream = Stream.of(
    CompletableFuture.completedFuture(1),
    CompletableFuture.completedFuture(2),
    CompletableFuture.completedFuture(3)
);
CompletableFuture<List<Integer>> ans = stream.collect(sequenceCollector());

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ddhy6vgd9#

正如米莎所指出的，你过度使用了 …Async 操作。此外，您正在构建一个复杂的操作链，对一个不反映您的程序逻辑的依赖项进行建模：
创建一个作业x，它取决于列表中的第一个和第二个作业
创建一个job x+1，它取决于job x和列表中的第三个job
创建一个job x+2，它取决于job x+1和列表中的第4个job
…
创建一个作业x+5000，它取决于作业x+4999和列表中的最后一个作业
然后，取消（显式地或由于异常）这个递归组合的作业可能会递归地执行，并且可能会失败 StackOverflowError . 这取决于实现。
正如米莎所说，有一种方法， allOf 它允许你对你的初衷进行建模，定义一个依赖于你列表中所有作业的作业。
然而，值得注意的是，即使这样也没有必要。因为您使用的是一个无限线程池执行器，所以您只需发布一个异步作业，将结果收集到一个列表中即可。不管怎样，要求每个作业的结果意味着等待完成。

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
List<CompletableFuture<Integer>> que = IntStream.range(0, 100000)
  .mapToObj(x -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    LockSupport.parkNanos(TimeUnit.MILLISECONDS.toNanos((long)(Math.random()*10)));
    return x;
}, executorService)).collect(Collectors.toList());
CompletableFuture<List<Integer>> sequence = CompletableFuture.supplyAsync(
    () -> que.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList()),
    executorService);

当线程数量有限且作业可能产生额外的异步作业时，使用组合依赖操作的方法非常重要，以避免等待作业从必须首先完成的作业中窃取线程，但这里的情况都不是这样。
在这种特定情况下，一个作业简单地迭代大量的先决条件作业并在必要时等待，可能比建模大量依赖项并让每个作业通知依赖作业完成情况更有效。

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