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1、Future Callable FutureTask 源码说明
JDK内置的Future主要使用到了Callable接口和FutureTask类。
Callable是类似于Runnable的接口，实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其他线程执行的任务。Callable接口的定义如下：
public interface Callable<V> {
/**
* Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
*
* @return computed result
* @throws Exception if unable to compute a result
*/
V call() throws Exception;
}
Callable的类型参数是返回值的类型。例如：
Callable<Integer>表示一个最终返回Integer对象的异步计算。
Future保存异步计算的结果。实际应用中可以启动一个计算，将Future对象交给某个线程，然后执行其他操作。Future对象的所有者在结果计算好之后就可以获得它。Future接口具有下面的方法：
public interface Future<V> {
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
V get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
get & get(long timeout, TimeUnit unit)
第一个get方法的调用被阻塞，直到计算完成。如果在计算完成之前，第二个get方法的调用超时，抛出一个TimeoutException异常。如果运行该计算的线程被中断，两个方法都将抛出InterruptedException。如果计算已经完成，那么get方法立即返回。
isDone
如果计算还在进行，isDone方法返回false；如果完成了，则返回true。
cancel:
可以用cancel方法取消该计算。如果计算还没有开始，它被取消且不再开始。如果计算处于运行之中，那么如果mayInterrupt参数为true，它就被中断。
true : 任务状态= INTERRUPTING = 5。如果任务已经运行，则强行中断。如果任务未运行，那么则不会再运行
false：CANCELLED = 4。如果任务已经运行，则允许运行完成（但不能通过get获取结果）。如果任务未运行，那么则不会再运行
isCancelled
判断是够被取消；
FutureTask包装器是一种非常便利的机制，同时实现了Future和Runnable接口。FutureTask有2个构造方法
public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); this.callable = callable; this.state = NEW; // ensure visibility of callable } public FutureTask(Runnable runnable, V result) { this.callable = Executors.callable(runnable, result); this.state = NEW; // ensure visibility of callable }
下面具体分析下FutureTask的实现，先看JDK8的，再比较一下JDK6的实现。
既然FutureTask也是一个Runnable，那就看看它的run方法
public void run() { if (state != NEW || !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset, null, Thread.currentThread())) return; try { Callable<V> c = callable; // 这里的callable是从构造方法里面传人的 if (c != null && state == NEW) { V result; boolean ran; try { result = c.call(); ran = true; } catch (Throwable ex) { result = null; ran = false; setException(ex); // 保存call方法抛出的异常 } if (ran) set(result); // 保存call方法的执行结果 } } finally { // runner must be non-null until state is settled to // prevent concurrent calls to run() runner = null; // state must be re-read after nulling runner to prevent // leaked interrupts int s = state; if (s >= INTERRUPTING) handlePossibleCancellationInterrupt(s); } }
这里表示状态的属性state是个什么鬼
// Possible state transitions:
//1）执行过程顺利完成：NEW -> COMPLETING -> NORMAL
//2）执行过程出现异常：NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL
//3）执行过程被取消：NEW -> CANCELLED
//4）执行过程中，线程中断：NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED
private volatile int state;
private static final int NEW = 0;
private static final int COMPLETING = 1;
private static final int NORMAL = 2;
private static final int EXCEPTIONAL = 3;
private static final int CANCELLED = 4;
private static final int INTERRUPTING = 5;
private static final int INTERRUPTED = 6;
get方法：
public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
int s = state;
if (s <= COMPLETING)
s = awaitDone(false, 0L);
return report(s);
}
private int awaitDone(boolean timed, long nanos)
throws InterruptedException {
final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
WaitNode q = null;
boolean queued = false;
for (;;) {
/** 这里的if else的顺序也是有讲究的。
1.先判断线程是否中断，中断则从队列中移除(也可能该线程不存在于队列中)
2.判断当前任务是否执行完成，执行完成则不再阻塞，直接返回。
3.如果任务状态=COMPLETING，证明该任务处于已执行完成，正在切换任务执行状态，CPU让出片刻即可
4.q==null，则证明还未创建节点，则创建节点
5.q节点入队
6和7.阻塞 **/
if (Thread.interrupted()) {
removeWaiter(q);
throw new InterruptedException();
}
int s = state;
if (s > COMPLETING) {
if (q != null)
q.thread = null;
return s;
}
else if (s == COMPLETING) // cannot time out yet
Thread.yield();
else if (q == null)
q = new WaitNode();
else if (!queued)
queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
q.next = waiters, q);
else if (timed) {
nanos = deadline - System.nanoTime();
if (nanos <= 0L) {
removeWaiter(q);
return state;
}
LockSupport.parkNanos(this, nanos);
}
else
LockSupport.park(this);
}
}
可以看到get方法中使用了for循环，在任务没有执行完成return之前，一直处于阻塞状态，通过阻塞当前线程，直至run方法执行完成，state状态变为大于 COMPLETING
下边看一下report方法；
private V report(int s) throws ExecutionException { Object x = outcome; if (s == NORMAL) return (V)x; if (s >= CANCELLED) throw new CancellationException(); throw new ExecutionException((Throwable)x); }
cancel方法：
mayInterruptIfRunning用来决定任务的状态。 true : 任务状态= INTERRUPTING = 5。如果任务已经运行，则强行中断。如果任务未运行，那么则不会再运行 false：CANCELLED = 4。如果任务已经运行，则允许运行完成（但不能通过get获取结果）。如果任务未运行，那么则不会再运行 **/ public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) { if (state != NEW) return false; if (mayInterruptIfRunning) { if (!UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, INTERRUPTING)) return false; Thread t = runner; //调用 Thread.interrupt()强行中断 if (t != null) t.interrupt(); UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED); // final state } else if (!UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, CANCELLED)) return false; finishCompletion(); //如果任务已经执行 则执行完成（但不能通过get获取结果）
return true;
}
