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上一篇文章，我们一起学习了 Java 的有返回值的异步模型：重拾 Java 高并发：两种异步模型（二）。主要是采用 Future 和 FutureTask 来实现。接下来，我们从源码的角度，深入理解下 Future 接口。

1. Future 接口全貌

Future是JDK1.5新增的异步编程接口，其源代码如下所示:

我们简单看下这五个方法的含义：

cancel：取消任务的执行，接收一个boolean类型的参数，成功取消任务，则返回true，否则返回false。当任务已经完成，已经结束或者因其他原因不能取消时，方法会返回false，表示任务取消失败。当任务未启动调用了此方法，并且结果返回true(取消成功)，则当前任务不再运行。如果任务已经启动，会根据当前传递的boolean类型的参数来决定是否中断当前运行的线程来取消当前运行的任务。
isCancelled：判断任务在完成之前是否被取消，如果在任务完成之前被取消，则返回true;否则，返回false。这里需要注意一个细节:只有任务未启动，或者在完成之前被取消，才会返回true，表示任务已经被成功取消。其他情况都会返回 false。
isDone：判断任务是否已经完成，如果任务正常结束、抛出异常退出、被取消，都会返回true，表示任务已经完成。
get()：当任务完成时，直接返回任务的结果数据;当任务未完成时，等待任务完成并返回任务的结果数据。
get(long, TimeUnit)：当任务完成时，直接返回任务的结果数据;当任务未完成时，等待任务完成，并设置了超时等待时间。在超时时间内任务完成，则返回结果;否则，抛出TimeoutException异常。

2. RunnableFuture 接口

RunnableFuture接口继承了 Future 接口，也继承了java.lang.Runnable接口：

FutureTask类是RunnableFuture接口的一个非常重要的实现类，它实现了RunnableFuture接口、Future接口和Runnable接口的所有方法。

(1) FutureTask 类中的变量与常量

在 FutureTask 类中首先定义了一个状态变量 state ，这个变量使用了 volatile 关键字修饰。volatile 关键字通过内存屏障和禁止重排序优化来实现线程安全；然后定义了几个任务运行时的状态常量：

（2）构造方法

（3）是否取消、是否完成

（4）取消任务方法

首先判断任务的状态和CAS的操作结果，如果任务的状态不等于 NEW 或者 CAS 的操作返回 false，则直接返回 false，表示任务取消失败
在try代码块中，首先判断是否可以中断当前任务所在的线程来取消任务的运行。如果可以中断当前任务所在的线程，则以一个Thread临时变量来指向运行任务的线程，当指向的变量不为空时，调用线程对象的interrupt()方法来中断线程的运行，最后将线程标记为被中断的状态。
可以看到在 finallly 代码块中调用了 finishCompletion() 方法，表示结束任务的运行
- 首先定义一个for循环，循环终止因子为waiters为null
- 在循环中，判断 CAS 操作是否成功，如果成功进行 if 条件中的逻辑
- 首先，定义一个for自旋循环，在自旋循环体中，唤醒WaitNode堆栈中的线程，使其运行完成
- 循环退出后，执行 done 方法（done 方法是一个空的方法体，交由子类来实现具体的业务逻辑。）

（5）get 方法获取结果

没参数的get()方法为当任务未运行完成时，会阻塞，直到返回任务结果。有参数的get()方法为当任务未运行完成，并且等待时间超出了超时时间，会TimeoutException异常。

（6）set 方法

通过源码可以看出，set()方法与setException()方法整体逻辑几乎一样，只是在设置任务状态时一个将状态设置为NORMAL，一个将状态设置为EXCEPTIONAL。

（7）run 方法

在 run() 方法中，如果当前状态不是NEW，或者CAS操作返回的结果为false，则直接返回，不再执行后续逻辑。
在try代码块中，将成员变量callable赋值给一个临时变量c，判断临时变量不等于null，并且任务状态为NEW，则调用 Callable接口的call()方法，并接收结果数据。并将ran变量设置为true。当程序抛出异常时，将接收结果的变量设置为null，ran变量设置为false，并且调用setException()方法将任务的状态设置为EXCEPTIONA。接下来，如果ran变量为true，则调用set()方法。
将runner设置为null，如果任务的当前状态大于或者等于INTERRUPTING，也就是线程被中断了。则调用 handlePossibleCancellationInterrupt()方法，当任务的状态为INTERRUPTING时，使用while()循环，条件为当前任务状态为INTERRUPTING，将当前线程占用的CPU资源释放，也就是说，当任务运行完成后，释放线程所占用的资源。

Future 的实现中用了许多 CAS 算法，大家可以好好理解源码，体会其中的奥秘！