Java的Future接口

　　Java的Future接口
　　Java 中的 Future 接口和其实现类 FutureTask，代表了异步计算的结果。 1. Future接口简介
　　Future 是  异步计算结果  的容器接口，它提供了下面这些功能： 在等待异步计算完成时检查计算结果是否完成 在异步计算完成后获取计算结果 在异步计算完成前取消
　　Future 可以用于耗时的异步计算任务。例如我们把 Runnable 接口或 Callable 接口的实现类提交到线程池时，线程池会返回一个 FutureTask 对象。  Future submit(Callable task)  Future submit(Runnable task, T result)
　　下文会再解释 FutureTask，这是 Future 接口的一个实现类。Future 接口提供了下面这些方法
　　Modifier and Type
　　Method
　　Description
　　boolean
　　cancel(boolean mayInterruptIfRunning)
　　尝试取消执行此任务。
　　V
　　get()
　　等待计算完成，然后检索其结果。
　　V
　　get(long timeout, TimeUnit unit)
　　如果需要等待最多在给定的时间计算完成，然后检索其结果（如果可用）。
　　boolean
　　isCancelled()
　　如果此任务在正常完成之前被取消，则返回 true  。
　　boolean
　　isDone()
　　返回 true  如果任务已完成。2. FutureTask的使用
　　可以将 FutureTask 交给 Executor 执行，也可以通过 ExecutorService.submit(...)  方法返回一个 FutureTask，然后执行 get 方法或 cancel 方法。
　　也可以单独使用 FutureTask，比如下面的代码就实现了一种需求：一个线程必须等待另一个线程把某个任务执行完后它才能继续执行。假设有多个线程执行若干个任务，每个任务最多只能同时被执行一次，多个线程试图执行同一个任务时，只允许一个线程执行任务，其他线程等待这个任务执行完后才能继续执行。public class ConcurrentTask {      private final ConcurrentMap> taskCache = new ConcurrentHashMap>();      private String executionTask(final String taskName) throws ExecutionException, InterruptedException {         while (true) {             Future future = taskCache.get(taskName); //1.1,2.1             if (future == null) {                 // 创建 Task                 Callable task = new Callable() {                     public String call() throws InterruptedException {                         //......                         return taskName;                     }                 };                 //1.2 创建 FutureTask                 FutureTask futureTask = new FutureTask<>(task);                 future = taskCache.putIfAbsent(taskName, futureTask); //1.3                 // 如果是第一次放入，则尝试执行                 if (future == null) {                     future = futureTask;                     futureTask.run(); //1.4执行任务                 }             }              try {                 return future.get(); //1.5,2.2线程在此等待任务执行完成             } catch (CancellationException e) {                 taskCache.remove(taskName, future);             }         }     } }
　　相信不难理解，下面是执行的示意图。
　　3. FutureTask的实现
　　FutureTask 的实现基于队列同步器 QAS。
　　基于 复合优先于继承 的原则，FutureTask 声明了一个内部私有的，继承于 AQS 的子类 Sync，这对 FutureTask 所有公有方法的调用都会委托给这个内部子类。
　　FutureTask 的 get  方法会调用 AQS.acquireSharedInterruptibly(int arg)  方法，执行过程如下：调用 AQS.acquireSharedInterruptibly(int arg)  方法，首先回调子类 Sync 中的方法 tryAcqurieShared  判断 acquire  操作是否可以成功。 acquire  操作成功的条件为：state 为执行完成状态 RAN 或已取消状态 CANCELLED 且 runner 不为 null。如果成功则 get  方法立即返回，失败则到线程等待队列中去等待其他线程执行 release  。当其他线程执行 release  ，如 FutureTask.run()  和 FutureTask.cancel()  ，唤醒当前线程后。当前线程再次执行 tryAcquireShared  将返回值 1，当前线程离开等待队列并唤醒后续线程。最后返回结果或抛出异常。
　　FutureTask 的 run  方法执行过程如下：执行构造函数中指定的任务。原子方式更新同步状态，调用 AQS.compareAndSetState 如果上面的原子操作成功，设置代表计算结果的变量 result 的值为 Callable.call()  的返回指，然后调用 AQS.releaseShared(int arg) AQS.releaseShared(int arg)  首先回调 Sync 中的 tryReleaseShared(arg)  来执行 release  。这个方法唤醒等待队列中第一个线程。调用 FutureTask.done()  。
　　当调用 FutureTask.get()  方法时，如果 FutureTask 不是处于执行完成状态 RAN 或已取消状态 CANCELLED。当前执行线程将到 AQS 的线程等待队列中等待。
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