为何调用CompletableFuture.completeExceptionally后whenComplete未执行？

来自CompletableFuture官方文档：

非异步方法的依赖完成操作，可能由完成当前CompletableFuture的线程执行，也可能由任何调用完成方法的线程执行。

查看CompletableFuture.complete()的源码可知，它会调用postComplete()，该方法会遍历并尝试完成依赖链。

为验证我的理解，我编写了如下测试程序：

import java.util.concurrent.*;
public class TestCompletableFuture {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        CompletableFuture<Void> future = new CompletableFuture<Void>()
            .whenComplete((res, exc) -> {
                System.out.println("inside handle.");
                if (exc != null) {
                    System.out.println("exception.");
                }
                System.out.println("completed.");
            }
        );

        future.completeExceptionally(new Exception("exception"));
        System.out.println("done.");
    }
}

程序运行输出：

done.

根据我的理解，主线程调用future.completeExceptionally()时，应该会触发CompletableFuture.whenComplete()中传入的函数，但实际并未执行，请问这是为什么？

核心问题在于：你错误地对**whenComplete返回的新CompletableFuture实例**调用了completeExceptionally，而非完成最初创建的那个原始CompletableFuture。

CompletableFuture的设计是函数式的，绝大多数方法（包括whenComplete）都会返回一个全新的CompletableFuture对象，这个新对象依赖于原始对象的完成状态来触发回调。你代码里的future变量指向的是whenComplete生成的新对象，而非一开始new出来的原始实例。当你调用future.completeExceptionally时，只是完成了这个新对象，但绑定在原始对象上的回调从未被触发——因为原始对象自始至终都处于未完成状态。

修正后的代码 #

只需保存原始的CompletableFuture实例，对其执行完成操作即可：

import java.util.concurrent.*;
public class TestCompletableFuture {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 保存原始CompletableFuture
        CompletableFuture<Void> originalFuture = new CompletableFuture<>();
        
        // 为原始实例添加回调
        originalFuture.whenComplete((res, exc) -> {
            System.out.println("inside handle.");
            if (exc != null) {
                System.out.println("exception.");
            }
            System.out.println("completed.");
        });

        // 完成原始实例，触发回调
        originalFuture.completeExceptionally(new Exception("exception"));
        System.out.println("done.");
    }
}

预期输出 #

运行修正后的代码，你会得到符合预期的输出（回调内容的输出顺序可能因线程执行时机略有不同，但一定会触发）：

inside handle.
exception.
completed.
done.

结合官方文档的描述：此时完成原始CompletableFuture的线程是主线程，所以依赖的whenComplete回调会由主线程执行，完全符合文档中“完成当前CompletableFuture的线程执行依赖操作”的说明。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ssapgosu