多线程FutureTask执行流程

　　在Java中可以用来创建线程的方式很多，比如由Java提供的Thread、Runnable等。本文章来介绍使用FutureTask创建线程，以及其流程。Thread和Runnable的问题
　　众所周知，使用Thread、Runnable创建线程是非常方便的，只要实现线程的run方法即可。但是通过Thread、Runnable实现run方法创建的线程是无法获取返回结果的，原因是线程方法run本身是没有返回值的。但是在很多场景中，我们是需要异步执行的同时获取其线程执行的返回结果的。因此Java除了Thread、Runnable外，还提供了FutureTask，它使得我们可以在异步执行的同时获取到线程的返回结果。
　　本文就来介绍一下FutureTask类的简单使用。FutureTask介绍
　　FutureTask类本身不能用来创建线程，创建线程的工作仍然是由Thread类来创建的，FutureTask和Runnable类似，是通过Thread类的构造方法传递给Thread类的。但是注意观察，Thread类并没有一个构造方法是用于接受FutureTask类型的构造方法。FutureTask定义与继承关系
　　那么，FutureTask为什么可以传递给Thread类呢？这里重点不是看Thread类的构造方法，而是应该看一下FutureTask类的定义，该类的定义如下：publicclassFutureTaskVimplementsRunnableFutureV｛
　　可以看到，FutureTask实现了RunnableFuture接口，那么继续看RunnableFuture接口的定义，该定义如下：publicinterfaceRunnableFutureVextendsRunnable，FutureV｛voidrun（）；｝
　　从RunnableFuture接口的定义可以看出，它继承了Runnable接口，那么这样，就可以将FutureTask类以构造方法参数的形式传递给Thread类了。在RunnableFuture接口中有一个run方法，那么这就要求实现RunnableFuture接口的类要去实现了run（）方法。这样，FutureTask类既然实现了RunnableFuture接口，那么FutureTask类中必然有一个run方法是供Thread类调用的。
　　那么RunnableFuture继承的Future是什么呢？看一下它的定义，定义如下：publicinterfaceFutureV｛booleancancel（booleanmayInterruptIfRunning）；booleanisCancelled（）；booleanisDone（）；Vget（）throwsInterruptedException，ExecutionException；Vget（longtimeout，TimeUnitunit）throwsInterruptedException，ExecutionException，TimeoutException；｝
　　Future是一个泛型接口，通过get（）方法可以阻塞等待获取异步计算的结果，也可以在获取异步计算结果的阻塞上设置一个超时时间。还可以通过cancel（）方法设置让线程取消、使用isCancelled（）方法判断线程是否被取消、以及通过isDone（）方法判断线程是否执行完成。
　　同样的，Future接口中的所有实现均在FutureTask中可以找到。
　　总结一下，FutureTask实现了Runnable接口的run（）方法（该方法在Thread。start（）后被调用），实现了Future的get（）、cancel（）、isCancelled（）和isDone（）方法。但是，get（）方法是从何处获取到线程的结果呢？这次来看一下FutureTask的run（）方法吧。FutureTask实现的run方法分析
　　FutureTask实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture继承了Runnable接口，那么FutureTask则可以作为Thread类的构造方法的参数传递给Thread类，FutureTask类实现的run方法的代码如下：publicvoidrun（）｛if（state！NEW！UNSAFE。compareAndSwapObject（this，runnerOffset，null，Thread。currentThread（）））return；try｛CallableVccallable；if（c！nullstateNEW）｛Vresult；booleanran；try｛resultc。call（）；rantrue；｝catch（Throwableex）｛resultnull；ranfalse；setException（ex）；｝if（ran）set（result）；｝｝finally｛runnermustbenonnulluntilstateissettledtopreventconcurrentcallstorun（）runnernull；statemustberereadafternullingrunnertopreventleakedinterruptsintsstate；if（sINTERRUPTING）handlePossibleCancellationInterrupt（s）；｝｝
　　从上面的代码中可以看出，FutureTask的run（）方法是固定的，并不能在该run方法中实现我们自己的业务代码，那应该如何完成自己的线程业务代码呢？来观察一下上面的代码。
　　上面的代码中，主要看try块中的代码，在第7行，定义了一个Callable的变量c，在第9行，定义了一个泛型的result变量，在第12行，有一句resultc。call（），在第20行有一句set（result）。我们分别来观察一下这基础。
　　第7行代码如下：CallableVccallable；
　　第7行代码中的callable是FutureTask的属性，其定义如下：privateCallableVcallable；
　　它是通过构造方法赋值得到的，FutureTask的构造方法如下：publicFutureTask（CallableVcallable）｛if（callablenull）thrownewNullPointerException（）；this。callablecallable；this。stateNEW；ensurevisibilityofcallable｝
　　那么，我们在使用FutureTask时，会给它传递Callable来实例化它。接着看第12行代码，代码如下：resultc。call（）
　　可以看出，Callable有一个call（）方法，并且有返回值，那么来看一下Callable的定义，它的定义如下：FunctionalInterfacepublicinterfaceCallableV｛Vcall（）throwsException；｝
　　可以看到它是一个泛型接口，该接口中有一个方法call（），它有返回值，且可以抛出异常。而这个call（）方法，就是我们用来写自己业务的线程方法。然后这个方法在FutureTask的run（）方法中被调用。那么返回值呢？同样从第12行代码可以看出，c。call（）后把返回值给到了result中，最后调用了第20行的代码，代码如下：set（result）
　　我们来查看set（）方法做了什么，代码如下：protectedvoidset（Vv）｛if（UNSAFE。compareAndSwapInt（this，stateOffset，NEW，COMPLETING））｛outcomev；UNSAFE。putOrderedInt（this，stateOffset，NORMAL）；finalstatefinishCompletion（）；｝｝
　　set（）方法将返回值赋值给了outcome，outcome也是FutureTask的属性，其定义如下：privateObjectoutcome；
　　前面介绍过，get（）方法是用来获取返回结果的，我们通过观察get（）方法来验证一下，代码如下：SuppressWarnings（unchecked）privateVreport（ints）throwsExecutionException｛Objectxoutcome；if（sNORMAL）return（V）x；if（sCANCELLED）thrownewCancellationException（）；thrownewExecutionException（（Throwable）x）；｝publicVget（）throwsInterruptedException，ExecutionException｛intsstate；if（sCOMPLETING）sawaitDone（false，0L）；returnreport（s）；｝
　　可以看到，get（）方法返回的就是实际的outcome这个属性。FutureTask实例
　　来一个简单的例子，来看看FutureTask的使用，代码如下：publicclassFutureTaskTest｛staticpublicclassCallableThreadimplementsCallableInteger｛此处的call方法是实际的线程方法，写我们的异步任务这里是一个简单的计算100的累加和OverridepublicIntegercall（）throwsException｛intsum0；for（inti1；i100；i）｛sumi；｝returnsum；｝｝publicstaticvoidmain（String〔〕args）｛CallableThreadcallableThreadnewCallableThread（）；FutureTaskIntegerintegerFutureTasknewFutureTask（callableThread）；ThreadthreadnewThread（integerFutureTask）；thread。start（）；try｛这里通过FutureTask。get（）方法来阻塞获取结算的结果System。out。println（integerFutureTask。get（））；｝catch（InterruptedExceptionExecutionExceptione）｛e。printStackTrace（）；｝｝｝
　　上面的示例代码非常的简单，在线程任务中完成一个100内的累加和计算，然后在main线程中通过FutureTask的get（）方法来阻塞的获取计算结果。总结
　　总结一下，使用FutureTask类时，要配合使用Thread类和Callable接口，刚开始看可能对三个类之间的关系有点乱，但是当实际的了解了FutureTask类的run（）方法以后，其实整个脉络就清楚了。与FutureTask类相关的几个重要接口有RunnableFuture、Runnable、Future，以及Callable。能清楚的梳理好它们之间的关系，就可以相对清楚的明白FutureTask类了。
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