CompletableFuture 怎么做异步编排？有哪些坑？

结论先行：CompletableFuture 把"回调"变成了可组合的声明式流程：thenApply 做转换、thenCompose 做扁平化、thenCombine/allOf 做并行聚合、exceptionally/handle 做异常恢复。它的坑集中在三处：默认线程池是公共池、异常容易被静默吞掉、allOf 不会自动中断。

1. 方法分类

2. 一个下单查询的编排

supplyAsync(查商品)  ─┐
                      ├──thenCombine(组装)──▶ thenApply(算价) ──▶ exceptionally(兜底)
supplyAsync(查库存)  ─┘
        ↑ 两个查询并行执行，任一失败都会流入异常分支

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(16, 32, 60, TimeUnit.SECONDS,
        new ArrayBlockingQueue<>(500), r -> new Thread(r, "order-query"));

CompletableFuture<Goods> goodsF =
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> goodsService.query(id), pool);
CompletableFuture<Stock> stockF =
        CompletableFuture.supplyAsync(() -> stockService.query(id), pool);

OrderVO vo = goodsF.thenCombine(stockF, OrderVO::new)   // 两个都成功才执行
        .thenApply(this::calcPrice)                     // 同步转换
        .orTimeout(800, TimeUnit.MILLISECONDS)          // JDK 9+
        .exceptionally(ex -> {                          // 兜底，不抛出
            log.error("查询失败 id={}", id, ex);
            return OrderVO.fallback(id);
        })
        .join();                                        // 非受检异常，适合 lambda 里用

如果两个查询之间没有依赖，就不要写成串行：thenApply 里的阻塞调用会让整条链在该线程上顺序执行，并行度归零。

3. 三个高频坑

坑一：默认线程池是 commonPool

// 不传 Executor：所有任务挤在 ForkJoinPool.commonPool()（并行度 = 核数 - 1）
CompletableFuture.supplyAsync(() -> queryDb());       // ❌ 阻塞任务不该进公共池

// 正确：显式传自己的业务池
CompletableFuture.supplyAsync(() -> queryDb(), orderPool);   // ✅

阻塞型任务进公共池，会把同 JVM 里所有 parallelStream 和其他 CompletableFuture 一起拖慢，而且无法隔离、无法限流。

坑二：异常静默丢失

CompletableFuture.runAsync(() -> { throw new RuntimeException("失败"); });   // 什么都没发生

没有 exceptionally/handle/whenComplete 时，异常被存在 CompletableFuture 里，没人调用 join() 就永远不会暴露。每个异步链的末端都应有异常处理或显式 join()。

坑三：allOf 不会因为一个失败就中断其他任务

CompletableFuture<Void> all = CompletableFuture.allOf(f1, f2, f3);
all.join();   // 若 f2 失败，这里抛 CompletionException，但 f1/f3 仍在跑

allOf 只是"等全部结束"，没有取消语义。要对失败快速返回，需要自己监听每个 future 并在首个异常时 cancel 其余任务（并且任务内部要响应中断）。

4. 常见追问

追问一：thenApply 和 thenCompose 的区别？ thenApply 的返回值是普通值，映射成 CompletableFuture<T>；thenCompose 的返回值本身就是 CompletableFuture，它会把嵌套的那层"拆平"，类似 Stream 的 map 与 flatMap。

追问二：get() 和 join() 有什么区别？ get() 抛 InterruptedException + ExecutionException（受检），join() 抛 CompletionException（非受检）。在 lambda 里用 join() 更省事，但要记得异常类型不同。

追问三：orTimeout 会真的取消任务吗？ 不会。它只是让这个 CompletableFuture 以 TimeoutException 完成，底层任务仍在跑（除非任务自己响应中断）。所以超时只能算"调用方不再等待"，不能算"资源已释放"。

追问四：whenComplete 和 handle 有什么区别？ whenComplete 只观察，不能改变结果（返回原值或原异常）；handle 可以"吃掉"异常并返回新值，相当于 try-catch-finally 里的 catch。

小结

用 CompletableFuture 只需守住三条纪律：显式传业务线程池、链路末端必须有异常处理、并行聚合自己控制取消与超时。做到这三点，它比手写 Future.get() 的串行阻塞清晰得多。