JUC源码学习笔记7——FutureTask源码解析,人生亦如是，run起来才有结果

一丶我们在哪里会使用到FutureTask

基本上工作中和Future接口打交道比较多，比如线程池ThreadPoolExecutor#sumbit方法，返回值就是一个Future（实际上基本上就是一个FutureTask）。ThreadPoolExecutor#sumbit需要传入一个Callable，我们作为调用方法，在其中的call方法编写业务逻辑，然后ThreadPoolExecutor会将其包装为一个FutureTask 提交到线程池中（异步），并立马返回FutureTask，从而让调用方可以取消任务，查看任务是否运行结束，获取异步任务结果
FutureTask就如同一个纽带，连接了任务和任务的结果

二丶何为FutureTask

FutureTask源码注释中写到：

FutureTask是可取消的异步任务。此类提供Future的基本实现，包括启动，取消、查询以查看任务是否完成以及获取任务结果的方法。只有在任务完成后才能检索结果，如果尚未完成，get方法将阻塞。任务完成后，无法重新启动或取消任务（除非使用runAndReset调用任务）。

FutureTask可用于包装Callable或Runnable对象。因为FutureTask实现了Runnable，所以FutureTask可以提交给Executor执行。

三丶FutureTask继承关系

1.Future

Future 表示异步任务的运行结果，它定义了取消、查询以查看任务是否完成以及获取任务结果的方法。只有在任务完成后才能检索结果，如果尚未完成，get方法将阻塞。任务完成后，无法重新启动或取消任务（除非使用runAndReset调用任务）

方法	解释
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning)	尝试取消此任务的执行。如果任务已完成、已被取消或由于某些其他原因无法取消，则此尝试将失败。如果成功且在调用取消时此任务尚未启动，则任务不会运行。如果任务已经开始，则 mayInterruptIfRunning 参数确定是否应该中断执行该任务的线程以尝试停止该任务。此方法返回后，对 isDone 的后续调用将始终返回 true。如果此方法返回 true，则对 isCancelled 的后续调用将始终返回 true。
boolean isCancelled()	如果此任务在正常完成之前被取消，则返回 true
boolean isDone()	如果此任务完成，则返回 true。完成可能是由于正常终止、异常或取消——在这些情况下，此方法都将返回 true。
V get() throws InterruptedException, ExecutionException	如果任务没有执行完，那么一直阻塞直到任务完成，直到任务运行成功，或者运行失败，或者运行任务线程被中断
V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException	`get()`的超时等待版本，指定当前线程等待时间，如果超时任然没有执行结束，那么抛出TimeoutException

2.RunnableFuture

"可以运行的未来"，即表示一个可以运行的任务（是一个Runnable），也表示异步任务的结果（是一个Future）

四丶带着问题阅读源码

小小FutureTask牛在哪儿昵，为什么是doug lea写的，我不行？

get方法调用的时候，如果任务没有成功，怎么实现调用线程的阻塞
get方法出现异常，或者正常结束的时候，怎么唤醒调用get方法的线程
在任务运行之前，如果任务被取消那么将无法运行，已经开始运行的任务只能尝试中断运行任务的线程，无法取消，那么doug lea 怎么判断运行和取消的先后顺序（注意运行和取消可以是多个线程调用）怎么处理这里的线程不安全问题

五丶FutureTask的属性和内部类

1.状态

为多个线程对FutureTask运行状态的可见性，FutureTask具备属性private volatile int state，使用volatile修饰，可取以下值（Future定义了对应的常量）：

常量	解释
NEW	任务处于新建状态
COMPLETING	任务正在完成，意味着异步计算结束，但是结果没有写回到 outcome属性上
NORMAL	任务正常结束，说明程序员定义的业务逻辑，没有抛出异常
EXCEPTIONAL	任务运行失败，说明程序员定义的业务逻辑抛出异常
CANCELLED	任务被取消，说明调用方法调用了cancel方法，在任务运行之前取消了任务
INTERRUPTING	任务正在被中断，是一个瞬态，使用cancel(true)，调用方正在中断运行任务的线程
INTERRUPTED	任务已经被中断

1.1什么是COMPLETING，正在完成是什么鬼

FutureTask使用outcome属性记录任务运行结果，或者运行失败的抛出的异常，在我们定义的业务逻辑（`ThreadPoolExecutor#sumbit传入的Callable）成功运行结束，到运行的结果写回到outcome，并不是一个瞬间动作，在运行结果赋值到outcome的时候，会先将FutureTask状态修改为COMPLETING

这样做的目的是，任务处于COMPLETING，这是一个线程调用get获取任务的时候，不会让调用线程阻塞而是让这个线程yield放弃cpu稍等片刻，任务结果马上写回了。

1.2什么是INTERRUPTING，正在中断是什么鬼

考虑一个情况，线程A正在执行任务，线程BCD都调用了get，线程E调用了FutureTask#cancel(true),这时候需要中断线程A，并且我们在这个FutureTask的业务逻辑中定义了，如果被中断，那么任务结束，抛出异常等逻辑

这时候FutureTask#run会抛出一个异常（什么异常取决于FutureTask的业务逻辑抛出什么），那么线程BCD调用get造成的阻塞如何处理，需要去唤醒BCD，在修改状态到中断其实是存在短暂的时间的，在这短暂的时间内线程A会yield,放弃CPU，等待线程E中断方法调用结束，然后线程E会唤醒BCD。

2.任务，运行任务的线程，任务执行结果

任务被包装为Callable对象，任务结果使用outcome属性记录，运行任务的线程使用runner属性记录。

需要注意的是这里的outcome，没有使用volatile，后面的注释写到non-volatile, protected by state reads/writes（不使用volatile修饰，可见性由state属性的写入和读取保证），为什么不需要volatile关键字修饰，我们看源码的时候解释

3.WaitNode ——等待任务运行结束的线程

我们上面说到，调用get方法的时候，如果任务没有结束，那么调用线程，将阻塞到任务结束。这意味着任务结束的时候，调用线程将被唤醒，那么哪些线程需要唤醒?FutureTask使用WaitNode类型的属性记录

通过WaitNode属性记录调用线程，并且使用next属性串联起其他等待的线程

看完这些属性，我们来拜读doug lea大师的代码

六丶源码解读

1.构造方法

可以看到如果传入Runnable，那么将被使用RunnableAdapter包装成Callable，典型的适配器模式，通过RunnableAdapter适配Runnable为Callable

需要注意callable没有使用volatile修饰，doug lea 不担心重排序的问题么

如果执行FutureTask的构造方法的时候，发生重排序，this.callable的赋值重排序到外部获取到构造方法生成的FutureTask的后面，并且立马有另外一个线程调用了FutureTask的任务执行方法，这时候this.callable还来不及赋值，调用执行方法抛出空指针异常。那么为什么不用volatile修饰callable还能保证其可见性昵，能让源码写上// ensure visibility of callable这行注释昵？

在《JUC源码学习笔记4——原子类，CAS，Volatile内存屏障，缓存伪共享与UnSafe相关方法》的学习笔记中，我们说过volatile变量写具备如下内存屏障

这里的store store屏障防止了this.callable的赋值重排序到this.state = NEW之后，且后续的store屏障会保证当前线程（构造FutureTask的线程）工作内存会立马写回到主内存，并让其他线程关于此FutureTask的缓存无效，从而保证了callable的线程可见性。

2.run

我们从run方法看起，run方法中的许多逻辑，牵扯到其他的方法，可能需要总览全局才能彻底理解

public void run() {
    //如果不是初始，说明有其他线程启动了，或者说其他线程取消了任务 那么不需要运行
    //如果是new 但是cas runner失败了，说明同时有多个线程执行此cas，当前线程没有抢过,那么不能执行此任务,
    if (state != NEW ||
        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                     null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
	
        //再次校验下是否为初始状态 如果不是 说明在当前线从第一个if到此存在其他线程取消任务
        //任务启动之前可以取消任务的运行
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
	        //记录当前任务是否成功执行，如果Callable代码写错了，
            //或者说Callable响应中断，执行的途中被中断那么为false
            boolean ran;
            try {
                //业务逻辑执行
                result = c.call();
                //成功执行
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {
                //这里可能是Callable本身代码逻辑错误异常 也可能是响应中断抛出异常
                result = null;
                ran = false;
           		//记录异常
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                //设置任务正常执行结果
                set(result);
        }
    } finally {
        runner = null;
        int s = state;
        //处理中断
        if (s >= INTERRUPTING)
            handlePossibleCancellationInterrupt(s);
    }
}

if (state != NEW || !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset, null, Thread.currentThread()))

任务不是new，或者cas设置当前线程为runner失败，那么直接返回false
- 如果任务当前状态不是new，说明有其他线程运行了，或者说其他线程取消了任务
- 如果是new 但是cas runner失败了，说明同时有多个线程执行此cas，当前线程没有抢过,那么不能执行此任务，这里使用CAS确保任务不会被其他线程再次执行
if (c != null && state == NEW) 为什么上面state!=NEW都false了还要再次判断这里state==NEW

因为state != NEW 和 UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset, null, Thread.currentThread())) 并非是一个原子性操作，这里是为了确保前线程从第一个if到第二个if，这一段代码执行时间内，没有其他线程取消任务。如果存在其他线程取消了任务，那么state == NEW就不成立——任务执行前可以取消任务

2.1记录任务执行结果`setException`和`set`方法

如果运行出现异常

protected void setException(Throwable t) {
    if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
        outcome = t;
        UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state
        finishCompletion();
    }
}

正常运行结束

protected void set(V v) {
    if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
        outcome = v;
        UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
        finishCompletion();
    }
}

这两个方法都差不多，都是上来一个CAS将state从new转变为COMPLETING,然后用outcome记录异常或者记录成功返回值，然后使用UNSAFE.putOrderedInt改变state，如果是出现异常，那么设置状态为EXCEPTIONAL，如果正常结束设置为NORMAL。

为什么使用UNSAFE.putOrderedInt 为什么outcome没有使用volatile修饰，doug lea都不担心可见性的问题么

UNSAFE.putOrderedInt这个方法我在《JUC源码学习笔记4——原子类，CAS，Volatile内存屏障，缓存伪共享与UnSafe相关方法》中关于AtomicInteger lazySet中说过，Store load屏障可以让后续的load指令对其他处理器可见，但是需要将其他处理器的缓存设置成无效让它们重新从主内存读取，putOrderedInt提供一个store store屏障，然后写数据，store store是保证putOrderedInt之前的普通写入和putOrderedInt的写入不会重排序，但是不保证下面的volatile读写不被重排序，省去了store load内存屏障，提高了性能，但是后续的读可能存在可见性的问题。putOrderedInt的store store屏障保证了outcome回立即刷新回主存
```
//也就是说
protected void set(V v) {
    if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
		//outcome是刷新回主存的，且不会重排序到putOrderedInt后面
        //这也是outcome没有使用volatile修饰的原因之一，
        //有后续调用putOrderedInt方法保证其对其他线程的可见性
        outcome = v;
        
        //state字段使用putOrderedInt写入 其他线程存在可见性的问题
        UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
        
        finishCompletion();
    }
}
```
那么state的可见性问题doug lea 如何解决？接着看下去

2.2finishCompletion 完成对等待线程的唤醒

private void finishCompletion() {
    // 等待的节点
    for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) {
        
        //将当前futureTask的waiters属性cas为null
        if (UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q, null)) {
            //唤醒所有get方法阻塞的线程
            for (;;) {
                Thread t = q.thread;
                if (t != null) {
                    q.thread = null;
                    //唤醒
                    LockSupport.unpark(t);
                }
                WaitNode next = q.next;
                //直到一个为null的节点，意味着遍历结束
                if (next == null)
                    break;
                q.next = null; // unlink to help gc
                q = next;
            }
            //结束
            break;
        }
    }
	//钩子方法 留给我们自己扩展
    done();
	
    //将任务置为null
    callable = null;        // to reduce footprint
}

这里拿到waiters然后进行自旋遍历所有等待的节点线程，然后唤醒它们，有意思的点在UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q, null)为何这里要使用CAS更新waiters为null昵？

因为这里存在线程A执行完FutureTask调用finishCompletion的同时线程B调用get进行等待，调用get方法进行排队（排队时也是CAS设置自己为waiters）这两个CAS必定有一个成功，有一个失败

如果A失败，说明B在A唤醒之前进行排队，挂起自己，那么A在自旋唤醒的时候会唤醒B
如果B失败，那么说明B在A唤醒之后进行排队，那么这时候不需要排队了，因为任务已经完成了，B只需要进行自旋获取返回结果即可

这一点我们在get方法的源码分析的时候，会深有体会

其次在取消任务的时候也会调用finishCompletion唤醒等待的线程，所有finishCompletion的调用存在线程安全问题，需要使用cas保证线程安全

2.3处理因为cancel造成的中断`#handlePossibleCancellationInterrupt`

在run方法的finally块中存在

//运行完设置runner为空
runner = null;
//重新获取状态
int s = state;
 //如果是INTERRUPTING 或者INTERRUPTED
if (s >= INTERRUPTING)
    //handlePossibleCancellationInterrupt
    handlePossibleCancellationInterrupt(s);

private void handlePossibleCancellationInterrupt(int s) {
    if (s == INTERRUPTING)
        //如果是打断中 那么等待直到结束打断
        while (state == INTERRUPTING)
            Thread.yield();

cancel方法可以选择传入true表示，如果任务还在运行那么调用运行任务线程的interrupt方法进行中断，如果是调用cancel的线程还没有完成中断那么当前运行的线程会让步，为什么这么做，我们上面说到过，A线程运行任务，B线程cancel任务，B中断线程A其实是需要时间的，B会先修改任务状态为INTERRUPTING，然后中断线程A，然后修改状态为INTERRUPTED并唤醒等待的线程，从INTERRUPTING - > INTERRUPTED 这段时间，线程A只需要让出cpu等待即可

3.get 获取任务执行结果

get()无限等待任务执行完

public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
    int s = state;
    //任务为NEW 和 COMPLETING 那么调用那么会调用awaitDone
    if (s <= COMPLETING)
        s = awaitDone(false, 0L);
    //此方法如果发现FuturetTask调用异常那么抛出异常
    return report(s);
}

get(long timeout, TimeUnit unit)超时等待任务完成

public V get(long timeout, TimeUnit unit)
    throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
    if (unit == null)
        throw new NullPointerException();
    int s = state;
    //如果状态小于等于COMPLETING ( NEW 和 COMPLETING) 那么会调用awaitDone
    //如果awaitDone结束的时候返回的状态还是 NEW or COMPLETING 抛出超时异常
    if (s <= COMPLETING &&
        (s = awaitDone(true, unit.toNanos(timeout))) <= COMPLETING)
        throw new TimeoutException();
    //此方法如果发现FuturetTask调用异常那么抛出异常
    return report(s);
}

二者最终都调用了awaitDone(是否超时等待,等待时长)

3.1如果状态小于等于COMPLETING

这意味着状态为new，任务都运行完业务逻辑，或者状态为COMPLETING，业务逻辑运行完了但是outcome正在赋值为执行结果，对outcome赋值后，会修改状态为NORMAL(任务正常完成)，或者EXCEPTIONAL(任务执行抛出异常)，所有get方法只有状态小于等于COMPLETING，才会调用awaitDone挂起线程进行等待

3.2 awaitDone等待直到任务完成或者超时

调用此方法的前提是，任务逻辑没有执行完，或者逻辑执行完但是结果还没有赋值给outcome，那么这两种情况doug lea如何处理

private int awaitDone(boolean timed, long nanos)
    throws InterruptedException {
    //等待结束时间，如果非超时等待，那么为0
    final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
	//当前线程如果进入等待任务完成队列，此变量记录等待节点
    WaitNode q = null;
    //是否入队（等待任务完成队列）Waiters 使用next组成的队列
    boolean queued = false;
    for (;;) {
        //如果等待的过程中被中断，
        //那么把自己从等待waiters中删除
        //并且抛出中断异常
        if (Thread.interrupted()) {
            removeWaiter(q);
            throw new InterruptedException();
        }

        //读取state，volatile保证可见性
        int s = state;
        //如果当前大于COMPLETING 说明任务执行完成 outcome已经赋值了，
        //或者取消了，或者由于取消而被中断 直接返回当前状态，不需要再等了
        if (s > COMPLETING) {
            //节点线程置为null，后续执行任务线程唤醒等待线程的时候不会唤醒到此线程
            if (q != null)
                q.thread = null;
            return s;
        }
        //如果任务正在完成，进行线程让步
        //后续FutureTask执行的线程写回outcome改变状态为NORMAL或者EXCEPTIONAL是很快的，
        //也许修改状态为NORMAL或者EXCEPTIONAL会导致线程A多yield几下（使用的是UNSAFE.putOrderedInt存在线程可见性问题）
        else if (s == COMPLETING) // cannot time out yet
            Thread.yield();
        //当前线程的节点
        else if (q == null)
            q = new WaitNode();
        //如果没有入队（等待任务完成的队列）那么入队(等待任务完成的队列)
        else if (!queued)
            queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
                                                 q.next = waiters, q);
        //如果是超时等待
        else if (timed) {
            nanos = deadline - System.nanoTime();
			//等待超时 把自己从等待任务完成队列中移除
            if (nanos <= 0L) {
                removeWaiter(q);
                return state;
            }
            //等待指定时间
            LockSupport.parkNanos(this, nanos);
        }
        else
            //无限期等待
            LockSupport.park(this);
    }
}

此方法分支很多，我们慢慢看

如果线程执行awaitDone之前就被中断，那么会直接抛出中断异常
如果线程执行awaitDone并且成功使用LockSupport.parkNanos(this, nanos)或者LockSupport.park(this)挂起，这时候被中断会从这两个方法中返回，继续自旋，Thread.interrupted()为true，会重置中断标识并且抛出中断异常

1和2其实都是FutureTask#get对于中断的响应，get方法如果被中断是会抛出中断异常并且重置中断标识的
如果自旋的时候发现任务状态大于COMPLETING

说明当前任务执行完成了，或者说任务被取消，或者由于取消已经中断了，那么直接返回即可，从这里返回有三种情况第一次自旋发现任务完成了，超时等待指定时间结束发现任务完成了,任务完成的时候被任务执行线程唤醒，继续自旋发现任务完成了
如果自旋的时候发现任务状态等于COMPLETING

那么调用yield让出cpu，而不是挂起自己，因为后续FutureTask执行的线程写回outcome改变状态为NORMAL或者EXCEPTIONAL是很快的，也许修改状态为NORMAL或者EXCEPTIONAL会导致线程A多yield几下（使用的是UNSAFE.putOrderedInt存在线程可见性问题）（这里就是我们说的为什么COMPLETING不担心可见性问题）

注意如果超时等待指定时间结束，继续自旋，如果进入此分支，那么让出cpu，再次获得时间片后，继续执行，下一次自旋，而不会进入到下面的超时异常分支，也就是说COMPLETING意味着任务执行完了，但是在做一些善后工作（写入任务返回值，唤醒等待线程）不会由于此状态导致超时
q == null

意味着当前线程没有被包装成WaitNode，当前线程也没有被中断，任务没有完成也不是Completing状态，这时候调用构造方法然后继续自旋
```
static final class WaitNode {
    volatile Thread thread;
    volatile WaitNode next;
    WaitNode() { thread = Thread.currentThread(); }
}
```
!queued

这是在5的基础上，当前q已经有了节点，但是还没有进入等待任务完成队列，下面通过CAS让当前线程入队
```
else if (!queued)
    queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
                                         q.next = waiters, q);
```
这里首先q.next = waiters让当前节点的next指向waiters，然后CAS设置waiters为当前节点，也就是说最后入队的节点使用waiters记录，使用next串联每一个等待的线程节点，q.next = waiters不需要考虑线程安全，和AQS中的入队类似，这是改变当前节点的next引用指向，但是修改waiters需要考虑线程安全问题，如果这里CAS失败了(意味着存在其他线程调用get入队等待)，那么queued为false 继续自旋尝试CAS自己为waiters

挂起当前线程

//超时等待
else if (timed) {
    //需要等待的时间
    nanos = deadline - System.nanoTime();
    //已经超时
    if (nanos <= 0L) {
        //把自己从waiters等待任务完成队列中移除
        removeWaiter(q);
        return state;
    }
    //挂起指定时间
    LockSupport.parkNanos(this, nanos);
}
//等待直到被中断或者唤醒
else
    LockSupport.park(this);

这里超时部分多一个removeWaiter,将自己从等待任务完成队列中移除，这个方法的执行需要考虑线程安全问题，同样使用自旋＋CAS保证线程安全，这里不做过多分析。

4 report 如果任务执行失败抛出异常，如果成功返回执行结果

private V report(int s) throws ExecutionException {
    Object x = outcome;
    //如果任务正常结束
    if (s == NORMAL)
        //强转
        return (V)x;
    //如果任务取消了 或者由于取消被中断了，抛出取消异常
    if (s >= CANCELLED)
        throw new CancellationException();
    //反之抛出ExecutionException 包装 原始的异常
    throw new ExecutionException((Throwable)x);
}

只有任务正常执行的时候，才会返回结果，如果被取消那么抛出取消异常。

5 取消任务

取消有一个比较有趣的点，如果取消在任务开始之前，那么说明取消成功，后续任务完成调用set或者setException应该是什么都不做。如果取消在任务执行之后，那么取消的这个动作应该失败，下面我们看下doug lea如果处理这个细节。

//mayInterruptIfRunning 表示需要中断任务执行线程
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
    //任务不是初始，或者CAS修改状态从new 到INTERRUPTING 或者CANCELLED 失败
    //直接返回false
    if (!(state == NEW &&
          UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
              mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
        return false;
    try {   
        //如果需要中断
        if (mayInterruptIfRunning) {
            try {
                Thread t = runner;
                //执行中断
                if (t != null)
                    t.interrupt();
            } finally { // final state
                //修改状态为INTERRUPTED
                UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);
            }
        }
    } finally {
        //唤醒所有等待任务执行的线程
        finishCompletion();
    }
    return true;
}

第一个if
```
if (!(state == NEW &&
      UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
          mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
    return false;
```
- 如果 state == NEW不成立,说明任务在执行此判断之前已经结束了（Completing，或者已经到了NORMAL，或者EXCEPTIONAL）说明取消在任务结束之前，那么直接返回false。或者说当前线程A对任务的取消在其他线程B取消任务之后，这时候就A线程取消方法返回false
- 如果UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED))不成立
  
  意味着state == NEW判读的时候成立，但是执行这句CAS的时候之前有老六线程抢先一步，或者说存在并发当前线程没有抢过，那么也直接返回false，这里保证了cancel的执行是串行的，不存在线程安全问题。注意这里如果需要中断任务执行线程那么CAS修改状态到INTERRUPTING ，反之直接修改到CANCELLED

尝试中断任务执行线程

if (mayInterruptIfRunning) {
    try {
        Thread t = runner;
        if (t != null)
            t.interrupt();
    } finally { // final state
        UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);
    }
}

调用interrupt具体如何响应中断，得看程序员定义的业务逻辑是啥样的。调用putOrderedInt修改状态为INTERRUPTED，表示已经完成了中断

唤醒等待任务结束的线程

直接调用finishCompletion，这个方法前面分析过。这里假如线程A取消了任务，那么线程B任务执行完后调用set或者setException 会如何昵——什么都不做

protected void set(V v) {
    //此时state 是INTERRUPTING 或者INTERRUPTED if为false
 if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
            outcome = v;
            UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
            finishCompletion();
        }
    }

run方法对中断的处理

public void run() {
    if (state != NEW ||
        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                     null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        //省略任务的执行
    } finally {
        runner = null;
        int s = state;
        //进入这个if 必须是INTERRUPTING，或者INTERRUPTED
        if (s >= INTERRUPTING)
            handlePossibleCancellationInterrupt(s);
    }
}

private void handlePossibleCancellationInterrupt(int s) {
    if (s == INTERRUPTING)
        while (state == INTERRUPTING)
            Thread.yield(); 
}

这里为INTERRUPTING ，可能是取消任务的线程还没来得及执行UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED),也可能是可见性导致运行任务的线程没有读取到最新的state，handlePossibleCancellationInterrupt会让运行任务的线程等待

七丶问题解答

get方法调用的时候，如果任务没有成功，怎么实现调用线程的阻塞

等待的线程修改Waiter next指向 CAS自己为waiters，线程安全的入队，并进行park 挂起实现阻塞
get方法出现异常，或者正常结束的时候，怎么唤醒调用get方法的线程

在finishCompletion中进行唤醒，如果任务没有被取消，运行完，那么运行任务的线程进行唤醒，如果任务被取消那么cancel任务的线程进行唤醒
在任务运行之前，如果任务被取消那么将无法运行，已经开始运行的任务只能尝试中断运行任务的线程，无法取消，那么doug lea 怎么判断运行和取消的先后顺序（注意运行和取消可以是多个线程调用）怎么处理这里的线程不安全问题

使用CAS，运行前保证为new，取消的时候也要保证为new，且运行完成修改new使用cas，取消也是使用cas，保证线程安全

posted @ 2023-01-03 08:12 Cuzzz 阅读(362) 评论(0) 编辑收藏举报

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JUC源码学习笔记7——FutureTask源码解析,人生亦如是，run起来才有结果

一丶我们在哪里会使用到FutureTask

二丶何为FutureTask

三丶FutureTask继承关系

1.Future

2.RunnableFuture

四丶带着问题阅读源码

五丶FutureTask的属性和内部类

1.状态

1.1什么是COMPLETING，正在完成是什么鬼

1.2什么是INTERRUPTING，正在中断是什么鬼

2.任务，运行任务的线程，任务执行结果

3.WaitNode ——等待任务运行结束的线程

六丶源码解读

1.构造方法

2.run

2.1记录任务执行结果`setException`和`set`方法

2.2finishCompletion 完成对等待线程的唤醒

2.3处理因为cancel造成的中断`#handlePossibleCancellationInterrupt`

3.get 获取任务执行结果

3.1如果状态小于等于COMPLETING

3.2 awaitDone等待直到任务完成或者超时

4 report 如果任务执行失败抛出异常，如果成功返回执行结果

5 取消任务

七丶问题解答

公告

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JUC源码学习笔记7——FutureTask源码解析,人生亦如是，run起来才有结果

一丶我们在哪里会使用到FutureTask

二丶何为FutureTask

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1.Future

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四丶带着问题阅读源码

五丶FutureTask的属性和内部类

1.状态

1.1什么是COMPLETING，正在完成是什么鬼

1.2什么是INTERRUPTING，正在中断是什么鬼

2.任务，运行任务的线程，任务执行结果

3.WaitNode ——等待任务运行结束的线程

六丶源码解读

1.构造方法

2.run

2.1记录任务执行结果setException和set方法

2.2finishCompletion 完成对等待线程的唤醒

2.3处理因为cancel造成的中断#handlePossibleCancellationInterrupt

3.get 获取任务执行结果

3.1如果状态小于等于COMPLETING

3.2 awaitDone等待直到任务完成或者超时

4 report 如果任务执行失败抛出异常，如果成功返回执行结果

5 取消任务

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2.1记录任务执行结果`setException`和`set`方法

2.3处理因为cancel造成的中断`#handlePossibleCancellationInterrupt`