Java8使用CompletableFuture实现异步方法顺序执行的问题咨询

问题原因 #

1. 回调依赖关系错误：你将Thread2和Thread3的回调都注册到了Thread1对应的CompletableFuture实例上，二者是平级并行触发的关系，不存在Thread3依赖Thread2执行完成的逻辑，自然不会按1→2→3的顺序执行。
2. thenRunAsync未指定自定义线程池：代码中两次调用thenRunAsync都没有传入你定义的单线程池，默认会使用ForkJoinPool.commonPool()多线程池，两个任务会被分配到不同线程并行执行，所以会出现输出交替的情况。
3. 线程池关闭时机错误：你将线程池关闭的回调注册到了Thread1的Future上，Thread1执行完成就会触发关闭，但此时后续的Thread2、Thread3任务还在公共线程池中运行，不符合执行完成再回收资源的逻辑。

正确实现方案 #

要实现异步任务按顺序执行，必须让每一步的回调都注册到上一步返回的CompletableFuture上，形成链式依赖，同时统一指定线程池避免并行执行：

import org.jetbrains.annotations.NotNull;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("CompletableFuture");
        ExecutorService e = Executors.newSingleThreadExecutor(r -> new Thread(r, "single Thread"));
        // 第一步：执行Thread1，返回对应Future
        CompletableFuture<Void> step1 = CompletableFuture.runAsync(() -> print("thread 1"), e);
        // 第二步：step1完成后执行Thread2，返回当前步骤Future
        CompletableFuture<Void> step2 = runT(step1, e);
        // 第三步：step2完成后执行Thread3，返回当前步骤Future
        CompletableFuture<Void> step3 = step2.thenRunAsync(() -> print("Thread 3"), e);
        // 所有步骤完成后关闭线程池
        step3.thenRun(e::shutdown);
    }

    public static void print(String threadName){
        for(int i=1;i<=10;i++) {
            System.out.println(threadName + ":" + i);
        }
    }

    // 接收上一步的Future，返回当前步骤执行完成的Future
    public static CompletableFuture<Void> runT(@NotNull CompletableFuture<Void> prevStep, ExecutorService executor){
        return prevStep.thenRunAsync(() -> print("Thread 2"), executor);
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sridhar Karuppusamy