1: FutureTask的继承图
实现了RunnableFuture接口 RunnableFuture接口同时现实了Future与Runnable接口 继承了任务执行,取消，获取,超时等特性。
2: FutureTask的简单使用
/**
* 继承 FutureTask<RealData>
* RealData为自定义返回对象
* IFatureData 为本人自定义的获取结果的接口
**/
public class MyFutureTask extends FutureTask<RealData> implements IFatureData {
//接受一个Callable(当然也提供接受Runnable的构造函数) 当然 FutureTask也是一个Runnable
//其本质是在Run中执行Callable的call
public MyFutureTask(Callable callable) {
super(callable);
}
@Override
public Object getContent() {
String content = null;
try {
content = get().getContent();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
return content;
}
}
public class Host01 {
public IFatureData request(final int count, final char c) {
//
System.out.println(" request (" + count + "," + c + ")" + "begin");
// new出来
MyFutureTask myFutureTask = new MyFutureTask(new Callable() {
@Override
public RealData call() throws Exception {
return new RealData(count, c);
}
});
//因为FuturetTask本质是Runnable 每个都可以适配个Thread去执行 当然也可以由单线程串行执行
// myFutureTask.run();
new Thread(myFutureTask).start();
return myFutureTask;
}
}
public class MainTest2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Host01 host = new Host01();
//
IFatureData a = host.request(10, 'A');
IFatureData b = host.request(20, 'B');
IFatureData c = host.request(30, 'C');
Thread.sleep(5000);
System.out.println(a.getContent());
System.out.println(b.getContent());
System.out.println(c.getContent());
}
}
public class RealData implements IFatureData {
private final String message;
public RealData(int count, char c) {
System.out.println(" making realDate (" + count + "," + ") Begin");
//
char[] bufer = new char[count];
for (int i = 0; i < count; i++) {
bufer[i] = c ;
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(" making realDate (" + count + "," + ") End");
this.message = new String(bufer);
}
@Override
public String getContent(){
return message ;
}
}
public interface IFatureData {
Object getContent();
}
上述代码为FatureTask具体使用 可以看到 FatureTask本质是个Runnable 在Run中执行Call 并提供了延迟获取与取消(这里的需要也是线程级别的 不是立即生效) 关于FatureTask 取消与超时功能在这里就不提供Dome代码了
2: 浅析FutureTask源码
FutureTask 的内部状态码
内部状态流转如下 NEW -> COMPLETING -> NORMAL。 正常执行
NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL。异常了
NEW -> CANCELLED。 被取消了
NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED(使用线程级别的Thread.interrupted()中断)
我们看一个类 先从构造开始看
构造很简单
接受一个callable/runnable(转换成Callable)并把状态state转换成new
Run方法
public void run() {
//因为可能会把同一个future封装多个Thread中执行 所以此判断为并发考虑 只会有一个线程有执行权
if (state != NEW || 如果state状态不是new(大于new 则证明此任务正在执行中或者已取消)
或者执行线程正在占用状态 则直接Return
!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
null, Thread.currentThread()))
return;
try {
Callable<V> c = callable;
//状态是初始状态
if (c != null && state == NEW) {
//结果集
V result;
//执行状态
boolean ran;
try {
result = c.call();
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
result = null;
ran = false;
setException(ex);
}
//如果执行成功调用set(cas原子更新状态 并唤醒所以挂起的获取结果线程 因为结果已经出来了)
//下面解析set源码
if (ran)
set(result);
}
} finally {
// runner must be non-null until state is settled to
// prevent concurrent calls to run()
//执行完只会通知放弃执行权(和锁有点像)
runner = null;
// state must be re-read after nulling runner to prevent
// leaked interrupts
int s = state;
//这里不管是否执行c.call state都不可能为new 执行成功会变成NORMAL
//catch (Throwable ex) 执行失败 外部设置了中断信号 捕捉到了 那么需要做中断处理(Cpu)
//让出Cpu执行权
if (s >= INTERRUPTING)
handlePossibleCancellationInterrupt(s);
}
}
Set方法
protected void set(V v) {
//CAS 更新state状态 由new改为完成中 这里就像原子声明
if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
//抢到了预状态 赋值 设置完成状态(最终)
outcome = v;
UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
//因为有可能有多个线程获取同一个futureTask任务的结果 被挂起来了 组成了一个链表
//唤醒链表中的所有线程
finishCompletion();
}
}
finishCompletion方法
/**
* Removes and signals all waiting threads, invokes done(), and
* nulls out callable.
*/
private void finishCompletion() {
// assert state > COMPLETING;
//遍历整个链表 waiters 为头节点
for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) {
//Cas置null节点
if (UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q, null)) {
for (;;) {
//拿到挂起的线程
Thread t = q.thread;
if (t != null) {
q.thread = null;
//使用unpark唤醒线程
LockSupport.unpark(t);
}
//拿到当前节点的next节点
WaitNode next = q.next;
//直到处理到最后一个 在当前这个内循环中就处理完了整个链表
//双层for也是为并发考虑 在处理过程中又有新的thread成为 waiters
if (next == null)
break;
q.next = null; // unlink to help gc
q = next;
}
break;
}
}
done();
callable = null; // to reduce footprint
}
get方法 get方法普通版和超时版在代码与逻辑上大致一样 这里以get的普通版为说明
public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
int s = state;
if (s <= COMPLETING)
//awaitDone OL指无限等待
s = awaitDone(false, 0L);
return report(s);
}
private int awaitDone(boolean timed, long nanos)
throws InterruptedException {
//计算等待时间 纳秒级别
final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
WaitNode q = null;
//此次get的线程是否为链表挂起线程 默认false
boolean queued = false;
for (;;) { //注意这里循环 每次循环state状态都可能会变
//是否被打上中断标识
if (Thread.interrupted()) {
//如果是 那就证明不需要执行了 之前等待的结果的线程(如果有)全部唤醒 remove掉
removeWaiter(q);
throw new InterruptedException();
}
int s = state; //检查状态
**这里的每个if else if 都是一次循环结果再判断**
if (s > COMPLETING) { //这里只有可能正常完成状态/异常状态返回null 两种情况
if (q != null)
q.thread = null;
return s;
}
//如果还是在完成中 yield 让出CPU执行权
else if (s == COMPLETING) // cannot time out yet
Thread.yield();
else if (q == null) //q在第一次进入并且没有进入if (s > COMPLETING) 的时候为null
//说明 此线程需要挂起了
q = new WaitNode();
else if (!queued)
//走到这里则开始了CAS入队 此次循环的上一次 绝对是 q==null
queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
q.next = waiters, q);
else if (timed) {
//已经入队的元素开始做超时判断 //进入到这里else if 则证明已经入队成功了
nanos = deadline - System.nanoTime();
//如果超时 remover
if (nanos <= 0L) {
removeWaiter(q);
return state;
}
//不然就park指定纳秒
LockSupport.parkNanos(this, nanos); //挂起
}
else
//到这里就证明 无限挂起
LockSupport.park(this);
}
}
FutureTask的整个源码都是围绕者state的状态变化做处理 使用阻塞链表挂起对现场环境下多同一个FutureTask的取用 在Run方法中执行成功 state的状态会由 NEW -> COMPLETING -> NORMAL。 失败会 setException NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL
