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CompletableFuture Práctico

Ejemplos

2. Consulta de información al mismo tiempo para consolidar el resultado

Este ejemplo realiza la consulta de las tareas asignadas a un grupo de desarrolladores, consultando la información de varios de ellos a la vez, una vez toda la información se encuentra cargada se consolida para retornar el resultado.

Para esto utilizamos los métodos supplyAsync, allOf y join de la clase CompletableFuture

Componentes

Clases

  • Developer: Entidad para representar desarrolladores

  • DeveloperService: Servicio en donde se consultan las tareas asignadas a cada desarrollador

Clases de pruebas

Código

En la clase DeveloperService se encuentran los métodos generateDeveloperCurrentStatus y generateDeveloperCurrentStatusAsync. El proceso consiste en la consulta de los desarrolladores con el método findDevelopers() y para cada uno de ellos se cargan sus tareas con el método loadNumberOfTasks. Uno de los métodos lo hace de manera secuencial y el otro concurrente y asíncrona.

En el método generateDeveloperCurrentStatus se hace el procesamiento secuencial, es decir la información de cada desarrollador se consulta uno seguido del otro, según se muestra a continuación:

co.hillmerch.payments.DeveloperService::public List<Developer> generateDeveloperCurrentStatus()
public List<Developer> generateDeveloperCurrentStatus(){
    List<Developer> developerList = this.findDevelopers();
    for(Developer developer:developerList){
        developer = this.loadNumberOfTasks( developer );
    }
    return developerList;
}

En el método generateDeveloperCurrentStatusAsync se hace el procesamiento concurrente y asíncrono, es decir se consultan las tareas de varios desarrolladores a la vez, para esto se utilizan la clase CompletableFuture y por medio de expresiones lambda se hace el llamado de los métodos, para poder consolidar el resultado, cada tarea concurrente se adiciona a una lista según se muestra a continuación:

co.hillmerch.payments.DeveloperService::public List<Developer> generateDeveloperCurrentStatusAsync()
public List<Developer> generateDeveloperCurrentStatusAsync(){
    List<Developer> developerList = this.findDevelopers();
    List<CompletableFuture<Developer>>  cfList = new ArrayList<>();
    for(Developer developer:developerList){
        CompletableFuture cf = CompletableFuture
                                    .supplyAsync( () -> this.loadNumberOfTasks( developer ));
        cfList.add( cf );
    }
    CompletableFuture.allOf( cfList.toArray(new CompletableFuture[0])).join();
    developerList = cfList.stream()
                        .filter( CompletableFuture::isDone )
                        .map(CompletableFuture::join)
                        .collect( Collectors.toList() );
    return developerList;
}

Luego de adicionar a la lista un CompletableFuture la tarea para ejeuctar la consulta de cada desarrollador, con el método allOf esperamos a que todas las consultas se completen llamando el método join. Finalmente se filtran las que terminaron correctamente isDone para retornar la lista con los resultados;

Ejecución

Ambos métodos puede ser ejecutados utilizando la clase de prueba co.hillmerch.developers.DeveloperServiceTest

Note
 En la consulta de las tareas de cada desarrollador se han adicionado 2 segundos de pausas, que simulan el tiempo que puede tardar traer esta información desde una base de datos o un servicio web.
Análisis de resultados (Ejecución de casos de pruebas)

En la siguiente tabla se presentan la comparación de los tiempos de ejecución de ambos métodos al consultar la información de 10 desarrolladores

Table 1. Comparación de tiempos de ejecución
Método Tiempo total de ejecución

testingGenerateDeveloperCurrentStatus()

20.082 s

testingGenerateDeveloperCurrentStatusAsync()

8.0629 s

En el método testingGenerateDeveloperCurrentStatusAsync, y a diferencia de testingGenerateDeveloperCurrentStatus, el tiempo de ejecución es menor debido a que se consultan la información de varios desarrolladores a la vez en diferentes hilos concurrentes asignados por la máquina virtual de Java.

Conclusión

En este ejemplo podemos concluir:

  1. Utilizar CompletableFuture no requiere mayor cambio en el código

  2. Al utilizar procesamiento en concurrente aprovechamos la capacidad del hardware (cores, hilos de cada core) obteniendo menores tiempos de ejecución

  3. El procesamiento Asíncrono puede permitir darle una rápida respuesta al usuario y que este pueda seguir utilizando el sistema mientras el procesamiento finaliza