非同期タスク: thenApply, thenAccept, thenRun

1. 非同期タスクの起動: supplyAsync と runAsync

非同期タスクを起動する最も一般的な方法は CompletableFuture.supplyAsync を使うことです。このメソッドは結果を返すラムダやメソッドを受け取ります。例えば、サーバーからのデータ読み込みを模擬してみましょう:

import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 長時間の処理を模擬（例: ファイルのダウンロード）
            sleep(1000);
            return "サーバーからのデータ";
        });

        System.out.println("タスクを開始しました！");
        // ... タスクの実行中に、ここで他のことを行えます
    }

    private static void sleep(long ms) {
        try { Thread.sleep(ms); } catch (InterruptedException ignored) {}
    }
}

runAsync: 結果が不要な場合

タスクが何も返さない（例: ログ出力や通知送信）場合は、runAsync を使います:

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    sleep(500);
    System.out.println("操作が完了しました！");
});

runAsync は常に CompletableFuture<Void> を返します。結果は想定されていないためです。

2. thenApply, thenAccept, thenRun: 何が違う？

非同期タスクが完了したら、その結果で何かをしたくなるのが普通です。そのための「ハンドラー」メソッドがあります:

• thenApply — 結果を変換し、新しい結果を返す。
• thenAccept — 結果を受け取るが値は返さない（副作用のために使う）。
• thenRun — 結果を受け取らず、値も返さない（タスク完了後に処理を実行するだけ）。

thenApply: 結果の処理と変換

前段のタスクの結果を変換したい場合は thenApply を使います。例えば、文字列を読み込んで、その長さを知りたいとします:

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Java");

CompletableFuture<Integer> lengthFuture = future.thenApply(s -> {
    System.out.println("文字列の長さを計算しています...");
    return s.length();
});

// lengthFuture には文字列 "Java" の長さ（Integer）が入る
lengthFuture.thenAccept(len -> System.out.println("長さ: " + len));

何が起きているか:

• future には文字列 "Java" が入っている。
• thenApply は文字列をその長さ（int）に変換する。
• thenAccept は結果を出力する。

thenAccept: 結果に対する処理（値は返さない）

結果を画面に表示するなど、単に結果を処理したいが値を返す必要がない場合は thenAccept を使います:

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "こんにちは、世界！");

future.thenAccept(result -> {
    System.out.println("結果: " + result);
});

thenAccept は「コンシューマー」のようなもので、結果を受け取り、有用な処理を行います。

thenRun: 結果を使わない後続処理

タスク完了後に何らかの処理を実行したいが、結果は不要なときは thenRun を使います:

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "完了！");

future.thenRun(() -> {
    System.out.println("読み込みが完了しました！");
});

注意: thenRun の中からは前のタスクの結果にアクセスできません。結果は無視されます。

3. 呼び出しのチェーン: タスクでパイプラインを構築する

CompletableFuture の最大の強みは、計算のチェーンを構築できることです。各メソッド（thenApply、thenAccept、thenRun）は新しい CompletableFuture を返し、その先にさらにハンドラーを追加できます。

例: 多段の処理

例を拡張して、データを読み込み、変換し、結果を出力し、最後に完了をログに書きましょう。

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("ステップ1: データを読み込み中...");
    sleep(500);
    return "Java";
})
.thenApply(data -> {
    System.out.println("ステップ2: データを変換中...");
    return data.toUpperCase();
})
.thenAccept(result -> {
    System.out.println("ステップ3: 結果を出力: " + result);
})
.thenRun(() -> {
    System.out.println("ステップ4: すべて完了！");
});

コンソール出力:

ステップ1: データを読み込み中...
ステップ2: データを変換中...
ステップ3: 結果を出力: JAVA
ステップ4: すべて完了！

注意:
次の各ステップは、前のステップが完了してから開始されます。これにより、実用的なデータ処理のパイプラインを構築できます。

4. 非同期版: thenApplyAsync, thenAcceptAsync, thenRunAsync

デフォルトでは、ハンドラー（thenApply、thenAccept、thenRun）は前のタスクが完了したスレッドと同じスレッドで実行されます。処理が重い場合は、別スレッドに切り出すほうが適切です。

そのために非同期版があります:

• thenApplyAsync
• thenAcceptAsync
• thenRunAsync

何が違うのか？

• Async なし: ハンドラーは前のタスクと同じスレッドで実行される場合がある（例: タスクが ForkJoinPool で完了したなら、そのままそこで実行）。
• Async あり: ハンドラーは ForkJoinPool（またはあなたの Executor）内の別スレッドで実行されることが保証される。

例: 通常版と非同期版のハンドラーを比較

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("読み込み中... [" + Thread.currentThread().getName() + "]");
    return "Hello";
});

future.thenApply(result -> {
    System.out.println("thenApply: [" + Thread.currentThread().getName() + "]");
    return result + " World";
});

future.thenApplyAsync(result -> {
    System.out.println("thenApplyAsync: [" + Thread.currentThread().getName() + "]");
    return result + " Async World";
});

典型的な出力:

読み込み中... [ForkJoinPool.commonPool-worker-1]
thenApply: [ForkJoinPool.commonPool-worker-1]
thenApplyAsync: [ForkJoinPool.commonPool-worker-2]

結論:
非同期ハンドラーは別スレッドで実行されます。

Async メソッドを使うべき場面

• 処理が重い場合（例: 複雑な計算、ネットワーク I/O）。
• 前のタスクが完了したスレッドをブロックしたくない場合。
• スレッドを明示的に管理したい場合（例: 第 2 引数として独自の Executor を渡す）。

5. 便利な細かな話題

表: thenApply, thenAccept, thenRun の比較

thenApply

thenAccept

thenRun

thenApplyAsync

thenAcceptAsync

thenRunAsync

質問: 長いチェーンはどう作る？

LEGO を組み立てるように、メソッドを次々に呼び出せます:

CompletableFuture.supplyAsync(() -> "42")
    .thenApply(Integer::parseInt)
    .thenApply(x -> x * 2)
    .thenAccept(x -> System.out.println("結果: " + x));

出力:

結果: 84

各ステップは前の結果を受け取り、変更することも、そのまま利用することもできます。

6. thenApply/thenAccept/thenRun でよくあるミス

エラー1: 戻り値の型の取り違え。
thenApply はチェーンの先に渡す値を返す必要があります。誤って thenApply を使っておきながら値を返さないと、次の操作は null を受け取る（あるいはコンパイルエラーになる）ことがあります。副作用には thenAccept または thenRun を使いましょう。

エラー2: thenRun で結果を使おうとする。
thenRun の内部では前のタスクの結果にアクセスできません。結果を使いたいなら thenApply か thenAccept を選びましょう。

エラー3: メインスレッドのブロック。
メインスレッドで get() や join() を呼ぶと、非同期の利点を失います。スレッドはタスクの完了を待ってしまい、昔ながらの同期コードと同じになります。ブロックしないチェーンやコールバックを使いましょう。

エラー4: 例外を処理しない。
チェーンで例外が発生しても、exceptionally、handle、whenComplete といったハンドラーを追加していないと、その例外は「消えて」しまい、見えない失敗で終わることがあります。チェーンでは常にエラー処理を入れましょう。

エラー5: 思わぬ別スレッドでの実行。
非同期メソッド（thenApplyAsync など）は別スレッドで実行されることがあります。スレッドセーフでない変数にアクセスすると、データ競合が発生する可能性があります。

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