JDK源码之CompletableFuture（二）链式调用原理

标签：返回调用 JDK 源码 CompletableFuture 方法 stack

JDK源码之CompletableFuture（一）结果返回原理JDK源码之CompletableFuture（二）链式调用原理
JDK源码之CompletableFuture（三）anyOf,allOf是怎么实现的？

CompletableFuture<Integer> voidCompletableFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            System.out.println("supplyAsync");
        });
        
    voidCompletableFuture.handleAsync((num, e) -> {
            System.out.println("handleAsync3333333" + num);
            return "yes";
        });

创建后，返回回来的CompletableFuture对象，还可以进行再次的异步调用，并且可以使用上次的返回结果。这个是如何实现的？

一、第一步调用的返回结果是什么？

如果要弄清楚这个问题，我们要先搞清楚第一步的返回结果voidCompletableFuture是什么。
在asyncSupplyStage方法中，会调用这么一段方法：

static <U> CompletableFuture<U> asyncSupplyStage(Executor e,
                                                     Supplier<U> f) {
        if (f == null) throw new NullPointerException();
        CompletableFuture<U> d = new CompletableFuture<U>();
        e.execute(new AsyncSupply<U>(d, f));
        return d;
    }

可以看到返回的是新创建的一个CompletableFuture，命名为d，将其返回出去供外部使用。

任务的执行结果也是放在d这个CompletableFuture中

二、CompletableFuture的重要属性

CompletableFuture有两个最为重要的属性，如下：

volatile Object result;       // 返回结果
    volatile Completion stack;    // 依赖的CompletableFuture

第二个属性stack的含义，可能理解起来不是那么容易，我下面根据源码跟你详细解释下

三、CompletableFuture的Stack属性

当有第二个任务加入的时候，它会执行uniHandleStage方法，表示下一个阶段的方法：

这个方法中，最重要的是我标红的这个push方法：

JDK源码之CompletableFuture（二）链式调用原理_Completable

这个push方法是做了什么呢？我就以tryPushStack这个方法为例来为你介绍，

final boolean tryPushStack(Completion c) {
        Completion h = stack;
        lazySetNext(c, h);
        return UNSAFE.compareAndSwapObject(this, STACK, h, c);
    }

为了说明清楚，我把第一个执行的supplyAsync方法称为第一个方法，
把第二个执行的handleAsync方法称为第二个方法

入参c：入参c是一个包含了第二个方法的方法的UniCompletion
tryPushStack：这个方法是在第一个方法返回的CompletableFuture中进行的执行。
tryPushStack：这个方法将c置为stack属性，并将原来的stack参数置为了c的next（就是将入参c压栈）。

四、为什么压栈？

压栈是为了实现返回的CompletableFuture的复用，举例如下：

integerCompletableFuture.handleAsync((num, e) -> {
            System.out.println("handleAsync3333333" + num);
            return "yes";
        });
        integerCompletableFuture.handleAsync((num, e) -> {
            System.out.println("handleAsync" + num);
            return "yes";
        });

这样integerCompletableFuture就可以复用，这个操作也是很牛的。

五、什么时候触发出栈呢？

所有的CompletableFuture在执行完后都会调用一个postComplete();
里面就触发的出栈操作，并调用tryFire方法

final void postComplete() {
        /*
         * On each step, variable f holds current dependents to pop
         * and run.  It is extended along only one path at a time,
         * pushing others to avoid unbounded recursion.
         */
        CompletableFuture<?> f = this; Completion h;
        while ((h = f.stack) != null ||
               (f != this && (h = (f = this).stack) != null)) {
            CompletableFuture<?> d; Completion t;
            if (f.casStack(h, t = h.next)) {
                if (t != null) {
                    if (f != this) {
                        pushStack(h);
                        continue;
                    }
                    h.next = null;    // detach
                }
                f = (d = h.tryFire(NESTED)) == null ? this : d;
            }
        }

六、总结

这篇文章看完，你应该对CompletableFuture的链式调用原理比较清楚了，在此我再次梳理一下：

第一步调用返回了第一个结果future
第二步调用使用了第一个结果的future，并将其方法压栈
当第一个结果执行完成后，将方法出栈，执行第二个方法

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