如何使用 CompletionStage 的集合很好地执行 allOf/AnyOf

Question

目前要使用 CompletionStage 的集合做一些简单的事情需要跳过几个难看的圈子：

public static CompletionStage<String> translate(String foo) {
    // just example code to reproduce
    return CompletableFuture.completedFuture("translated " + foo);
}

public static CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    List<CompletableFuture<String>> tFutures = input.stream()
        .map(s -> translate(s)
            .toCompletableFuture())
        .collect(Collectors.toList()); // cannot use toArray because of generics Arrays creation :-(
    return CompletableFuture.allOf(tFutures.toArray(new CompletableFuture<?>[0])) // not using size() on purpose, see comments
        .thenApply(nil -> tFutures.stream()
            .map(f -> f.join())
            .map(s -> s.toUpperCase())
            .collect(Collectors.toList()));
}

我想写的是：

public CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    // allOf takes a collection< futures<X>>, 
    // and returns a future<collection<x>> for thenApply()
    return XXXUtil.allOf(input.stream() 
            .map(s -> translate(s))
            .collect(Collectors.toList()))
        .thenApply(translations -> translations.stream()
            .map(s -> s.toUpperCase())
            .collect(Collectors.toList()));
}

整个关于 toCompletableFuture 并转换为 Array 和 join 的仪式是样板，分散了实际的代码语义。

可能有一个 allOf() 版本返回一个Future<Collection<Future<X>>>而不是Future<Collection<X>>在某些情况下，也可能有用。

我可以尝试自己实现 XXXUtil，但我想知道是否已经有一个成熟的 3rdparty 库来解决这个问题和类似问题（例如 Spotify 的 CompletableFutures）。如果是这样，我希望看到这样一个库的等效代码作为答案。

或者也许上面发布的原始代码可以以某种方式以不同的方式更紧凑地编写？

JUnit 测试代码：

@Test
public void testTranslate() throws Exception {
    List<String> list = translateAllAsync(Arrays.asList("foo", "bar")).toCompletableFuture().get();
    Collections.sort(list);
    assertEquals(list,
        Arrays.asList("TRANSLATED BAR", "TRANSLATED FOO"));
}

Answer 1

我刚刚查看了 的源代码CompletableFuture.allOf，发现它基本上创建了一个节点的二叉树，一次处理两个阶段。我们可以轻松实现类似的逻辑，而无需toCompletableFuture()显式使用并一次性处理结果列表生成：

public static <T> CompletionStage<List<T>> allOf(
                  Stream<? extends CompletionStage<? extends T>> source) {
    return allOf(source.collect(Collectors.toList()));
}
public static <T> CompletionStage<List<T>> allOf(
                  List<? extends CompletionStage<? extends T>> source) {
    int size = source.size();
    if(size == 0) return CompletableFuture.completedFuture(Collections.emptyList());
    List<T> result = new ArrayList<>(Collections.nCopies(size, null));
    return allOf(source, result, 0, size-1).thenApply(x -> result);
}
private static <T> CompletionStage<Void> allOf(
                   List<? extends CompletionStage<? extends T>> source,
                   List<T> result, int from, int to) {
    if(from < to) {
        int mid = (from+to)>>>1;
        return allOf(source, result, from, mid)
            .thenCombine(allOf(source, result, mid+1, to), (x,y)->x);
    }
    return source.get(from).thenAccept(t -> result.set(from, t));
}

就是这样。

您可以使用此解决方案将问题代码的逻辑实现为

public static CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    return allOf(input.stream().map(s -> translate(s)))
        .thenApply(list -> list.stream()
            .map(s -> s.toUpperCase())
            .collect(Collectors.toList()));
}

虽然使用会更自然

public static CompletionStage<List<String>> translateAllAsync(List<String> input) {
    return allOf(input.stream().map(s -> translate(s).thenApply(String::toUpperCase)));
}

请注意，此解决方案保持了顺序，因此无需对测试用例中的结果进行排序：

@Test
public void testTranslate() throws Exception {
    List<String> list = translateAllAsync(Arrays.asList("foo", "bar")).toCompletableFuture().get();
    assertEquals(list, Arrays.asList("TRANSLATED FOO", "TRANSLATED BAR"));
}