Java8 对多个异步任务进行流水线操作(笔记)

     现在我们要对商店商品进行折扣服务.每个折扣代码对应不同的折扣率,使用一个枚举变量Discount.Code来实现这一想法,具体代码如下所示.
以枚举类型定义的折扣代码
/**
 * 折扣服务api
 *
 * @author Darcy
 *         Created by Administrator on 2017/3/17.
 */
public class Discount {
    public enum Code {
        NONE(0), SILVER(0), GOLD(10), PLATINUM(15), DIAMOND(20);
        private final int percentage;

        Code(int percentage) {
            this.percentage = percentage;
        }
    }

    public static String applyDiscount(Quote quote) {
        return quote.getShopName() + " price is " + Discount.apply(quote.getPrice(), quote.getDiscountCode());
    }

    private static double apply(double price, Code code) {
        delay();
        return price * (100 - code.percentage) / 100;
    }

    /**
     * 模拟计算,查询数据库等耗时
     */
    public static void delay() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

修改商店返回价格的格式:

public String getPrice(String product) {
    double price = calculatePrice(product);
    Discount.Code code = Discount.Code.values()[
            random.nextInt(Discount.Code.values().length)];
    return String.format("%s:%.2f:%s", name, price, code);
}

    * 实现折扣服务

我们的商店已经能从不同的商店获得商品价格,解析结果字符串,针对每个字符串,查询折扣服务器取的折扣代码.这个流程决定了请求商品的最终折扣价格.我们将对商店返回的字符串的解析操作封装到了下面的Quote类中:
/**
 * 商店返回消息实体,不可变对象模式 线程安全
 * @author Darcy
 *         Created by Administrator on 2017/3/17.
 */
public final class Quote {
    private final String shopName;
    private final double price;
    private final Discount.Code discountCode;

    public Quote(String shopName, double price, Discount.Code discountCode) {
        this.shopName = shopName;
        this.price = price;
        this.discountCode = discountCode;
    }

    public static Quote parse(String s) {
        String[] split = s.split(":");
        String shopName = split[0];
        double price = Double.parseDouble(split[1]);
        Discount.Code discountCode = Discount.Code.valueOf(split[2]);
        return new Quote(shopName, price, discountCode);
    }

    public String getShopName() {
        return shopName;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public Discount.Code getDiscountCode() {
        return discountCode;
    }
}

     Discount服务还提供了一个applyDiscount方法,它接收一个Quote对象,返回一个字符串,表示生成该Quote的shop中的折扣价格,代码如下:
public static String applyDiscount(Quote quote) {
    return quote.getShopName() + " 商品原价: " + quote.getPrice() + " 折扣后价格: " + Discount.apply(quote.getPrice(), quote.getDiscountCode());
}

private static double apply(double price, Code code) {
    delay();
    return price * (100 - code.percentage) / 100;
}

    * 使用Discount服务

/**
 * 商店折扣价格查询器
 *
 * @param product 商品
 * @return
 */
public static List<String> findprices(String product) {
    return shops
            .stream()
            .map(shop ->  shop.getPrice(product))
            .map(Quote::parse)
            .map(Discount::applyDiscount)
            .collect(Collectors.toList());
}

执行结果:

换成并行流:
/**
 * 商店折扣价格查询器
 *
 * @param product 商品
 * @return
 */
public static List<String> findprices(String product) {
    return shops
            .parallelStream()
            .map(shop ->  shop.getPrice(product))
            .map(Quote::parse)
            .map(Discount::applyDiscount)
            .collect(Collectors.toList());
}

执行结果:

看到差距了吧

    * 构建同步和异步操作

我们再次使用ComoletableFuture提供的特性.以异步方式重新实现findPrices方法,详细代码如下:
/**
 * 商店折扣价格查询器(CompletableFuture方式)
 *
 * @param product 商品
 * @return
 */
public static List<String> findPrices(String product) {
    List<CompletableFuture<String>> collect = shops
            .stream()
            //以异步凡是取得每个shop中指定产品的原始价格
            .map(shop -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getPrice(product), executor))
            //Quote对象存在时,对其返回值进行转换
            .map(future -> future.thenApply(Quote::parse))
            //使用另一个异步任务构建期望的Future,申请折扣 thenCompose 将多个future组合 一个一个执行
            .map(future -> future.thenCompose(quote -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> Discount.applyDiscount(quote), executor)))
            .collect(Collectors.toList());
    return collect
            .stream()
            //等待流中所有的future执行完毕,并提取各自的返回值
            .map(CompletableFuture::join)
            .collect(Collectors.toList());
}

    * 对最佳价格查询器应用的优化

上面的所有例子中都是通过响应之前添加1秒延迟的等待时间模拟方法的远程调用,毫无疑问,现实生活中,你的应用访问各个远程服务器时很可能遭遇无法预知的延迟,触发原因多种多样,从服务器的负荷到网络的延迟,有些甚至是源于远程服务如何评估你应用的商业价值,
由于这些原因,你希望购买的商品在某些原因的查询速度要比另一些商店更快,我们模拟了操作:

/**
 * 模拟不同的商店 延迟不一样的情况
 */
public static void randomDelay() {
    int delay = 500 + random.nextInt(2000);
    try {
        Thread.sleep(delay);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

重构findPrices方法 返回一个由Future构成的流:
/**
 * 重构findPrices方法 返回一个由Future构成的流
 *
 * @param product 商品
 * @return
 */
public static Stream<CompletableFuture<String>> findProcesStream(String product) {
    return shops
            .stream()
            //以异步凡是取得每个shop中指定产品的原始价格
            .map(shop -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> shop.getPrice(product), executor))
            //Quote对象存在时,对其返回值进行转换
            .map(future -> future.thenApply(Quote::parse))
            //使用另一个异步任务构建期望的Future,申请折扣 thenCompose 将多个future组合 一个一个执行
            .map(future -> future.thenCompose(quote -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> Discount.applyDiscount(quote), executor)));
}

付诸实现:
long start = System.nanoTime();
CompletableFuture[] futures = findProcesStream("myPhones27s")
        //Java 8的CompletableFuture通过thenAccept方法  他接收CompletableFuture执行完毕的返回值作为参数.
        .map(f -> f.thenAccept(
                s -> System.out.println(s + " (done in " +
                        ((System.nanoTime() - start) / 1_000_000) + " msecs)")))
        .toArray(CompletableFuture[]::new);
//allOf工厂方法接收一个由CompletableFuture构成的数组,数组中所有的CompletableFuture对象执行完毕后,它返回一个
//CompletableFuture<Void>对象,这意味着你需要等待最初Stream中所有的CompletableFuture对象执行完毕
//angOf该方法接收一个CompletableFuture对象构成的数组,返回由第一个执行完毕的CompletableFuture对象的返回值构成的CompletableFuture<Object>
CompletableFuture.allOf(futures).join();
System.out.println("All shops have now responded in  " + ((System.nanoTime() - start) / 1_000_000) + " msecs");

执行结果: