Java并发调用方法：线程池、CompletableFuture与响应式编程173

在Java中，并发调用方法是提高程序性能和响应能力的关键技术。它允许程序同时执行多个任务，充分利用多核处理器的优势。然而，不恰当地处理并发可能会导致资源竞争、死锁等问题。本文将深入探讨几种常见的Java并发调用方法，包括线程池、CompletableFuture和响应式编程，并分析它们的优缺点和适用场景。

1. 线程池 (ThreadPoolExecutor)

线程池是管理和复用线程的有效机制。它避免了频繁创建和销毁线程的开销，提高了程序效率。ThreadPoolExecutor是Java提供的线程池实现，其构造函数允许自定义线程池的核心线程数、最大线程数、队列大小以及线程生命周期策略。通过合理配置线程池，我们可以根据任务数量和系统资源情况动态调整并发度，避免资源浪费和线程过度膨胀。

以下是一个使用ThreadPoolExecutor执行并发任务的示例：```java
import .*;
public class ThreadPoolExample {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = (5); // 创建一个固定大小的线程池
for (int i = 0; i < 10; i++) {
(() -> {
("Task " + ().getName() + " is running");
try {
(1000); // 模拟任务执行
} catch (InterruptedException e) {
();
}
});
}
(); // 关闭线程池
try {
(1, ); // 等待线程池完成所有任务
} catch (InterruptedException e) {
();
}
}
}
```

这段代码创建了一个固定大小为5的线程池，并提交了10个任务。线程池会根据可用线程执行任务，如果所有线程都被占用，则任务会被添加到队列中等待执行。shutdown()方法用于优雅地关闭线程池，awaitTermination()方法用于等待线程池完成所有任务。

2. CompletableFuture

CompletableFuture是Java 8引入的一个强大的异步编程工具，它提供了一种更简洁和灵活的方式来处理异步操作的结果。CompletableFuture允许我们组合异步操作，例如thenApply()、thenCompose()、thenCombine()等，以及处理异常exceptionally()和whenComplete()。它比传统的回调机制更易于理解和维护。

以下是一个使用CompletableFuture执行并发任务的示例：```java
import ;
public class CompletableFutureExample {
public static void main(String[] args) {
CompletableFuture future1 = (() -> {
("Task 1 is running");
try {
(1000);
} catch (InterruptedException e) {
();
}
return 10;
});
CompletableFuture future2 = (() -> {
("Task 2 is running");
try {
(1500);
} catch (InterruptedException e) {
();
}
return 20;
});
CompletableFuture combinedFuture = (future2, (result1, result2) -> result1 + result2);
(()); // 等待结果
}
}
```