CompletableFuture的thenApply为何运行在ForkJoinPool而非调用线程？

执行CompletableFuture的thenApply方法时，发现其执行过程运行在ForkJoinPool线程而非调用线程（main线程），行为和thenApplyAsync类似，核心原因在于CompletableFuture的回调执行线程由前置任务的完成时机和执行线程共同决定。

测试代码 #

System.out.println("hello world, CompletableFuturesRightHere");
System.out.println("log1: " + Thread.currentThread().getName());

CompletableFuture<Integer> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("log-sA: " + Thread.currentThread().getName());
    return 40;
}).thenApply( a ->  {
    System.out.println("log-tA: " + Thread.currentThread().getName());
    return a + 40;
});

System.out.println("log3: " + Thread.currentThread().getName());
System.out.println("cf result: " + cf.get());

输出结果 #

hello world, CompletableFuturesRightHere
log1: main
log-sA: ForkJoinPool.commonPool-worker-3
log3: main
log-tA: ForkJoinPool.commonPool-worker-3
cf result: 80

原因分析 #

1. 前置任务的执行线程：supplyAsync()的无参重载默认使用ForkJoinPool.commonPool()执行异步任务，所以你的supplyAsync任务运行在ForkJoinPool的工作线程中。
2. 回调的执行时机逻辑：
   • thenApply是同步注册回调的方法，它不会立刻执行回调逻辑，只是把回调逻辑绑定到前置任务的完成事件上。
   • 如果前置任务在主线程调用thenApply()之前就已经完成，回调会在主线程执行；但如果前置任务在主线程调用thenApply()之后才完成，回调会由完成前置任务的线程（也就是执行supplyAsync的ForkJoinPool工作线程）直接触发执行。

在你的测试场景中，supplyAsync的任务耗时极短，主线程在调用thenApply()后立刻执行log3的打印操作，此时前置任务刚好在这段时间内完成，因此回调就由完成它的ForkJoinPool工作线程执行了。

验证示例 #

场景1：让前置任务延迟完成 #

修改supplyAsync的任务，增加短暂睡眠，确保它在主线程调用cf.get()之后才完成：

CompletableFuture<Integer> cf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("log-sA: " + Thread.currentThread().getName());
    return 40;
}).thenApply( a ->  {
    System.out.println("log-tA: " + Thread.currentThread().getName());
    return a + 40;
});

此时输出的log-tA依然会是ForkJoinPool线程，因为前置任务完成时主线程正阻塞在cf.get()上，回调由完成前置任务的线程执行。

场景2：等待前置任务完成后再注册回调 #

先让主线程等待supplyAsync任务完成，再注册thenApply回调：

CompletableFuture<Integer> supplyCf = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("log-sA: " + Thread.currentThread().getName());
    return 40;
});
// 等待前置任务完成
supplyCf.get();
CompletableFuture<Integer> cf = supplyCf.thenApply(a -> {
    System.out.println("log-tA: " + Thread.currentThread().getName());
    return a + 40;
});

此时thenApply的回调会在main线程执行，输出log-tA: main，因为前置任务已经完成，回调在注册它的主线程同步执行。

与thenApplyAsync的区别 #

• thenApply的执行线程由前置任务的完成时机决定，可能是当前注册线程，也可能是前置任务的执行线程。
• thenApplyAsync则强制将回调提交到指定线程池（默认是ForkJoinPool.commonPool()）执行，无论前置任务是否完成，回调都不会在当前注册线程执行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者samshers