Java 9 CompletableFuture API: Timeouts, Subclassing & neue Factory-Methoden

Überblick

CompletableFuture<T> (Java 8) repräsentiert einen asynchronen Berechnungswert. Java 9 fügt drei wichtige Erweiterungen hinzu:

1. Unterstützung für Delays & Timeouts.
2. Verbessertes Subclassing.
3. Neue Factory-Methoden.

1. Delays & Timeouts

completeOnTimeout(T value, long timeout, TimeUnit unit)

Vervollständigt den Future erfolgreich mit value, falls er nicht vorher abgeschlossen wird (innerhalb von timeout).

CompletableFuture<String> future = longRunningTask()
    .completeOnTimeout("Fallback-Wert", 5, TimeUnit.SECONDS);

orTimeout(long timeout, TimeUnit unit)

Vervollständigt den Future exceptionally mit TimeoutException, falls nicht vorher abgeschlossen.

CompletableFuture<String> future = longRunningTask()
    .orTimeout(5, TimeUnit.SECONDS); // wirft TimeoutException bei Timeout

Unterschied: completeOnTimeout = Erfolg mit Fallback; orTimeout = Fehler bei Timeout.

2. Verbessertes Subclassing

Java 8 machte Subclassing schwer, da interne Factory-Methoden CompletableFuture Instanzen erzeugten.

Neue geschützte Methoden

// Standard-Executor für async-Operationen ohne expliziten Executor
public Executor defaultExecutor() { return ForkJoinPool.commonPool(); }

// Factory für neue inkomplette Futures desselben Subtyps
public <U> CompletableFuture<U> newIncompleteFuture() {
    return new CompletableFuture<>(); // Subklassen sollten überschreiben
}

Best Practice für Subklassen:

public class MyFuture<T> extends CompletableFuture<T> {
    @Override
    public Executor defaultExecutor() {
        return myCustomExecutor; // z. B. dedizierter Thread-Pool
    }

    @Override
    public <U> MyFuture<U> newIncompleteFuture() {
        return new MyFuture<>();
    }
}

3. Neue statische Factory-Methoden

Beispiele

// Sofort fertiger Future
CompletableFuture<String> ready = CompletableFuture.completedFuture("Fertig!");

// Für APIs, die nur CompletionStage erwarten
CompletionStage<Integer> stage = CompletableFuture.completedStage(42);

// Fehler-State erzeugen
CompletionStage<String> failed = CompletableFuture.failedStage(
    new IllegalStateException("Geplant fehlgeschlagen")
);

Zusammenfassung der Neuerungen

Fazit

Java 9 macht CompletableFuture produktionsreifer für resiliente, timeout-basierte Architekturen und ermöglicht saubere Erweiterung via Vererbung.