レッスン

CompletableFuture を使ってタスクを並列化し、結果を統合する方法: 2 つの結果を thenCombine/ thenCombineAsync で結合する、 allOf で複数タスクの完了を待つ、 anyOf で最も速い応答に反応する。 supplyAsync を用いた実例、ノンブロッキング処理（ thenAccept, thenRun）、さらにエラーの注意点とその処理（ exceptionally, handle, whenComplete）を解説。最後にメソッド比較のコンパクトな表もあります。

CompletableFuture のチェーンで例外を安全に捕捉・処理する方法を解説します。 exceptionally（エラー時のフォールバック値）、 handle（成功/失敗の汎用ハンドラ）、 whenComplete（結果を変更しない副作用）の役割を整理します。なぜ get()/ join() の直接呼び出しが原因を ExecutionException/ CompletionException にラップするのか、段階（ thenApply, thenAccept）の組み合わせ方や、避けるべき典型的なミスについても説明します。

CompletableFuture で非同期ステップを thenCompose で正しく「つなぐ」方法と、 thenApply で十分な場合の見極め方。 ExecutorService（ ForkJoinPool.commonPool() の代わり）で独自スレッドプールをなぜ・どのように使うか。 orTimeout と completeOnTimeout でチェーンを「無限待ち」から守る方法。最後に、カスタム Executor、 thenCompose、タイムアウトを使った実践例と、よくある誤りとその解決策を示します。

この講義では、Java NIO.2 における非同期入出力（AIO）を解説します。同期I/Oとの違い、 AsynchronousFileChannel の使い方、 Future や CompletionHandler による読み書きの起動方法、さらにスレッドプール ExecutorService の選択が与える影響を取り上げます。実践として、 open によるチャネルの開き方、 read/ write メソッド、処理の流れ、そしてよくあるミスを確認します。

Java で NIO2 の非同期操作の完了をどう扱うか: 「約束」を表す Future と、コールバックの CompletionHandler。 AsynchronousFileChannel の read/ write のシグネチャ、 get() によるブロッキング取得と isDone() によるポーリング、さらに completed()/ failed() によるノンブロッキング処理を解説します。読み取り/書き込みの実例とアプローチの簡単な比較も示します。

Javaで非同期入出力を練習します。 ByteBuffer に AsynchronousFileChannel 経由で大きなテキストファイルをブロック単位で読み込み、 CharsetDecoder を使ってバイトを文字に正しく変換し、 Future または CompletionHandler で非同期に書き戻します。マルチバイト文字（例: "UTF-8"）の「分断」問題、オンザフライでの行数カウント、エンコーディングの選択、そしてバッファやチャネル操作での典型的なミスを解説します。

Java の非同期入出力においてエラーを正しく捕捉・処理する方法: コールバック CompletionHandler の completed/ failed メソッド、ロギングと通知。 Future と cancel( boolean) による操作のキャンセル、 get() と CancellationException への影響、そして実践的なヒント: try-with-resources、 CountDownLatch/ CompletableFuture による同期とリソース解放。

Java NIO における非同期ファイル入出力の落とし穴を実践的に解説: バッファ ByteBuffer の正しい管理（ position/ limit の性質、 flip()・ clear()・ compact() の呼び出し）、 AsynchronousFileChannel における並行操作時のレース、リソースのクローズ（ channel.close()、 try-with-resources）、 CompletionHandler のエラー処理（ failed(...) メソッド）、 Future<Integer> によるオペレーションのライフサイクル管理と CountDownLatch による同期、 CharsetDecoder を用いたエンコーディングの正しい扱い、ならびに適切なスレッドプール ExecutorService の選択。

プラットフォームスレッドと仮想スレッドの違いを解説します: モデル「 Platform Thread → OS」がどう動き、なぜ重いのか、 carrier threads 上の仮想スレッド（ Virtual Thread）で何が変わるのか、そしてリアクティブな「スパゲッティ」なしでどうスケールできるのか。 Thread.ofVirtual() を使った実践、 I/O‑bound と CPU‑bound のタスクでの挙動比較、互換性（ InputStream.read、 Socket.accept のようなブロッキング呼び出し）や、典型的な落とし穴（古い同期機構、「魔法のような高速化」への期待）にも触れます。

Java 21 の仮想スレッド活用実践: プラットフォームスレッドとの違い、 Thread.startVirtualThread(...) や Thread.ofVirtual().start(...) での起動方法、依然として new Thread(...) や Thread.ofPlatform() が適切な場面、そして Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor() を使った大量タスクの実行方法。 join() による終了待ち、 Future と ExecutionException によるエラー処理、さらに Virtual Threads 利用時のよくある落とし穴も解説します。

プラットフォームスレッド Thread と Java 21 の仮想スレッドの実践的比較: JVM が「 キャリアスレッド」(carrier threads) によって最小限のメモリで数十万のタスクを実行する仕組み、仮想スレッドが威力を発揮する場面 (I/O-bound) とそうでない場面 (CPU-bound)。制約 ( synchronized、ネイティブロック)、ベストプラクティス ( Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor())、 JVisualVM と Java Flight Recorder によるモニタリング、そして Virtual Threads への移行でありがちなミスも解説します。

Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()（Java 21）を使って、1つのタスクを1つの仮想スレッドで実行する方法、これが従来のプール（ newFixedThreadPool、 newCachedThreadPool）とどう違うか、 shutdown()や awaitTermination(...)で正しく終了させる方法、 Futureでタスクの結果を受け取る方法、そして仮想スレッドが最大の効果を発揮する場面（大量のI/O、Webサーバ、負荷テスト）について解説します。最後に—よくあるミスと注意点も紹介します。