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Java에서의 비동기 처리에서 CompletableFuture 활용법 알아보기

Java는 비동기 프로그래밍을 지원하기 위해 다양한 도구를 제공합니다. 그중에서도 CompletableFuture는 비동기 작업을 간단하고 효율적으로 처리할 수 있는 강력한 클래스입니다. 이 블로그에서는 CompletableFuture의 개념과 활용법, 그리고 주요 사용 사례를 살펴보겠습니다.

1. CompletableFuture란?

CompletableFuture는 Java 8에서 도입된 클래스로, 비동기 작업을 처리하고 완료 상태를 관리할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 비동기 작업을 선언적으로 구성하고, 결과를 결합하거나 체이닝(chaining)할 수 있습니다.

주요 특징:

비동기 작업 실행이 가능합니다.
작업 완료 후 콜백 실행이 가능합니다.
여러 작업의 결과를 결합 할 수 있습니다.
예외 처리 지원 합니다.

2. CompletableFuture 기본 사용법

비동기 작업 실행

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class CompletableFutureExample {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            System.out.println("비동기 작업 실행 중...");
        });

        future.join();  // 작업이 완료될 때까지 대기
        System.out.println("작업 완료");
    }
}

결과 반환

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class CompletableFutureWithResult {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "Hello, CompletableFuture!";
        });

        String result = future.join();
        System.out.println(result);
    }
}

3. CompletableFuture 체이닝

thenApply: 결과를 변환합니다.

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
                .thenApply(result -> result + " World")
                .thenAccept(System.out::println);

thenCompose: 서로 연결된 비동기 작업을 실행합니다.

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Task 1")
                .thenCompose(result -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> result + " + Task 2"))
                .thenAccept(System.out::println);

thenCombine: 두 개의 비동기 작업 결과를 결합합니다.

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World");

future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> result1 + " " + result2)
       .thenAccept(System.out::println);

4. 예외 처리

exceptionally 메서드는 비동기 작업 중 예외가 발생했을 때 기본값을 제공하거나 예외를 처리합니다.

예제

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (true) throw new RuntimeException("Error!");
    return "Success";
}).exceptionally(ex -> {
    System.out.println("예외 처리: " + ex.getMessage());
    return "Default Value";
}).thenAccept(System.out::println);

5. 실용적인 활용 사례

웹 API 호출: 여러 REST API를 동시에 호출하고 결과를 조합 합니다.

CompletableFuture<String> api1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> callApi("https://api1.com"));
CompletableFuture<String> api2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> callApi("https://api2.com"));

api1.thenCombine(api2, (result1, result2) -> result1 + " and " + result2)
    .thenAccept(System.out::println);

private static String callApi(String url) {
    // API 호출 로직
    return "Response from " + url;
}

대규모 데이터 처리:

데이터를 비동기로 로드하고 처리합니다.

예제:

CompletableFuture<Void> task = CompletableFuture.supplyAsync(() -> loadData())
    .thenApply(data -> processData(data))
    .thenAccept(result -> saveData(result));

task.join();

private static String loadData() {
    return "Raw Data";
}

private static String processData(String data) {
    return "Processed " + data;
}

private static void saveData(String data) {
    System.out.println("Saving: " + data);
}

6. CompletableFuture의 장점과 주의사항

장점