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FutureTask 深度解析
先看下FutureTask的注释吧
FutureTask一个可取消的异步计算，FutureTask 实现了Future的基本方法，提空 start cancel 操作，可以查询计算是否已经完成，
并且可以获取计算的结果。结果只可以在计算完成之后获取，get方法会阻塞当计算没有完成的时候，一旦计算已经完成，那么计算就不能再次启动或是取消。
一个FutureTask 可以用来包装一个 Callable 或是一个runnable对象。因为FurtureTask实现了Runnable方法，所以一个
FutureTask可以提交(submit)给一个Excutor执行(excution).
FutureTask 有两个很重要的属性 分别是 state runner ，futureTask之所以可以支持cancel操作 就是因为这两个属性
其中 state为 枚举值：
NEW 新建 0
COMPLETING 执行中 1
NORMAL 正常 2
EXCEPTIONAL 异常 3
CANCELLED 取消 4
INTERRUPTING 中断中 5
INTERRUNPED 被中断 6
state的状态变化可以有四种方式
NEW->COMPLETING->NORMAL 正常完成的流程
NEW->COMPLETING->EXCEPTIONAL 出现异常的流程
NEW->CANCELED 被取消
NEW->INTERRUNPING->INTERRRUNPTED 被中断
我们研究下Task的状态变化也就是一个任务的生命周期:
我们创建一个FutureTask 首先会调用构造方法:
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
this.callable = Executors.callable(runnable, result);
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}在我们构造Task的时候会把状态 设置成 NEW 也就是所有 状态变化路径的起始状态
我们创建完一个Task 会提交给Executes来执行(当然我们也可以自己启动Thread来执行 效果基本是一样，只是交给线程池执行Task可能会延迟执行）。
在之后的Task生命周期的变化 主要取决于 run()方法先被调用还是cancel ()方法会被调用，这两个方法的执行顺序决定了Task的生命周期的四种走向
我们先分析run方法先被调用的情况，为了能对run()方法能更加详细的理解我在run方法中加了增加了些注释
public void run() {
/**
*首先判断任务的状态 如果任务的状态不是new 说明任务的状态已经改变（说明他已经走了4种可能变化的一种）
* 如果状态是new就会把 当前执行任务的线程付给runner, 这里用的cmpandset如果runner不为空 说明已经有线程在执行
* 任务也会退出执行,如果状态是new并且runner为空并且把当前的线程付给了runner那么就继续执行任务(runner state 都是 volatile
*类型的变量是一个很轻量机的线程安全操作) *引起state状态变化的原因 就是调用了cancel 或是 run **/
if (state != NEW ||
!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
null, Thread.currentThread()))
return;
//开始执行任务 try {
Callable<V> c = callable;
/**
* 如果 要执行的任务不为空 并且状态 new 就执行
***/
if (c != null && state == NEW) {
V result;
boolean ran;
try {
//执行任务
result = c.call();
//如果没有意外发生就执行成功了
ran = true;
} catch (Throwable ex) {
//有异常
result = null;
ran = false;
//设置异常
setException(ex);
}
//如果转型成功了 设置结果
if (ran)
(result);
}
} finally {
// runner must be non-null until state is settled to
// prevent concurrent calls to run()
//不管是否执行成功了 都把runner设置成null
runner = null;
// state must be re-read after nulling runner to prevent
// leaked interrupts
int s = state;
if (s >= INTERRUPTING)
handlePossibleCancellationInterrupt(s);
}
} Task执行后如果成功会调用set()方法,如果有异常会调用setException()方法。我们先看下set方法 ：
protected void set(V v) {
/**
*如过state是new 把state设置成 COMPLETING
*
**/
if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
outcome = v;
//将任务设置成NORMAL over the task
UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
finishCompletion();
}
}如果现在的状态是NEW 就把状态设置成COMPLETING 然后设置成NORMAL。 这个执行流程导致的状态变化就是
NEW->COMPLETING->NORMAL
执行步骤是 首先执行 run() 并且Task正常完成而且在这其间没有调用cancel()
上边是任务正常执行完成的状态变化，我们在看下有异常的情况。有异常的话会调用setException()方法:
protected void setException(Throwable t) {
/**
*如过state是new 把state设置成 COMPLETING
*
**/
if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
outcome = t;
//将任务设置成EXCEPTIONAL
UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state
finishCompletion();
}
}如果现在的状态是NEW 就把状态设置成COMPLETING 然后设置成EXCEPTIONAL。 这个执行流程导致的状态变化就是
NEW->COMPLETING->EXCEPTIONAL
执行步骤是 首先执行 run() 并且Task抛出异常而且在这其间没有调用cancel()。
上文所分析的场景只是run()方法被调用了而在run()方法执行的过程中 调用cancel()并没有分析，两个方法有时间交集的情况我们稍后分析。
现在我们分析下cancel()方法先被调用的情况
上cancel()代码吧
/这个方法有一个参数 是否中断running
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
/**
* 这个有点晕啊逻辑关系是
* 等价与 if(state!=new || !UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED))
* 这个意思是 如果state不是new 那么就退出方法，这时的任务任务坑是已经完成了 或是被取消了 或是被中断了
* 如果是state 是new 就设置state 为中断状态 或是取消状态
*
**/
if (!(state == NEW &&
UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
return false;
try { // in case call to interrupt throws exception
//如果是可中断 那么就 调用系统中断方法 然后把状态设置成INTERRUPTED
if (mayInterruptIfRunning) {
try {
Thread t = runner;
if (t != null)
t.interrupt();
} finally { // final state
UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);
}
}
} finally {
finishCompletion();
}
return true;
}这个方法很简单 ：
1.如果是cancel(false) 那么Task的状态变化就是
NEW->=CANCELLED
2.如果是cancel(true)那么Task的状态化就是
NEW->INTERRUPTING ->INTERRUPTED
至此Task的四种状态变化我们都看到了，不过这都是在两个方法都是单独执行的情况。
我们在分析下两个方法交叉执行的情况( run()->cancel() )：
1.如果Task已经执行然后再调用cancel():
A：调用cancel(false)情况
a：如果Task已经在执行而callable.call()没有返回 或是 call()已经返回但是state状态还没有改变
那么任务调用cancel(false) 不会对任务的执行造成影响 只会影响task的状态
b：如果callable.call()已经返回并且状态已经变成COMPLETING或是 COMPLED 那么对任务执行 和任务状态都没有影响
B：调用cancel(true)
a：如果任务已经在执行而callable.call()没有返回 会把state设置成 INTERRUPTING然后调用执行线程的中断请求 然后把状态设置成INTERRUPTED,这里 如果
callable.call()方法可以响应中断 可能对任务执行产生影响，如果方法不会响应中断不会对任务运行产生影响。影响任务的状态
b：.如果任务已经在执行并且 call()已经返回但是state状态还没有改变 不会对任务的执行造成影响 只会影响任务的状态 。
2。调用cancel()后 在执行任务 ( cancel() -> run() )
先调用cancel()无论是那种调用方式都会引起state状态的变化。在run()方法执行的时候发现state已经不是new了 就会放弃任务的执行
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