Java 并发，什么情况下 CompletableFuture.supplyAsync() return null

Question

在生产环境中发现了有关 CompletableFuture.supplyAsync() 的问题我们有如下的批处理方法：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.stream.Collectors;

public class CompletableFutureProblem {
    public void batchOperation(){
        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        stringList.add("task1");
        stringList.add("task2");
        List<CompletableFuture<String>> futures = new ArrayList<>();
        stringList.parallelStream().forEach(str -> {
            CompletableFuture<String> response = restApiCall(str);
            futures.add(response);
        });
        //futures.add(null);
        CompletableFuture<Void> result = CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[futures.size()]));
        CompletableFuture<List<String>> convertedResult = result.thenApply(v ->
            futures.stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList())
        );
        try {
            List<String> finishedTask = convertedResult.get();
            System.out.println(finishedTask.toString());
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public CompletableFuture<String> restApiCall(String str){
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "Complete-" + str;
        });
    }

    public static void main(String[] args) {
        CompletableFutureProblem problem = new CompletableFutureProblem();
        problem.batchOperation();
    }
}

当它正常工作时将打印： [完成任务 2，完成任务 1]

但是，有时它会在生产中抛出如下异常：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at java.util.concurrent.CompletableFuture.andTree(CompletableFuture.java:1320)
    at java.util.concurrent.CompletableFuture.allOf(CompletableFuture.java:2238)
    at third.concurrent.CompletableFutureProblem.batchOperation(CompletableFutureProblem.java:20)
    at third.concurrent.CompletableFutureProblem.main(CompletableFutureProblem.java:40)

我调查了CompletableFuture.allOf()源代码发现如果列表futures包含null，例如futures.add(null )，会抛出异常，但真不知道CompletableFuture.supplyAsync() in restApiCall方法在什么情况下会抛出return null ?

感谢您的耐心阅读post.

Answer 1

futures 正在被多个线程写入，因为您正在使用并行流消耗 stringList。但是 futures 是一个 ArrayList，它不是线程安全的。

因此，您无法确定从不同线程添加到其中的每个元素在没有适当同步的情况下是否可见。当你把它转换成一个数组时，会出现内存可见性问题，这是不确定的，因此为什么有时它会按预期工作。

要解决此问题，通常会使用并发集合。但是在这种情况下，并行化 CompletableFuture.supplyAsync() 没有意义，因为它是一个非阻塞调用。因此，最好的解决方案是循环遍历列表：

stringList.forEach(str -> {

此外，toArray() 中的预分配数组应该为空：

futures.toArray(new CompletableFuture[0])

Java 并发，什么情况下 CompletableFuture.supplyAsync() return null

Java concurrency, under what condition will CompletableFuture.supplyAsync() return null

java

concurrency

multithreading

nullpointerexception

java-8