FutureTask用來解決什么問題的? 為什么會出現(xiàn)?

FutureTask為Future接口提供了基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)，可以用來獲取異步任務(wù)的返回結(jié)果，或者取消異步任務(wù)的執(zhí)行等。

FutureTask如何用？

1. 定義Task類，繼承Callable接口，實(shí)現(xiàn)call方法
2. 新建FutureTask實(shí)例,將步驟1中的Task類實(shí)例作為構(gòu)造函數(shù)參數(shù)傳入
3. 新建Thread對象，將步驟2中的FutureTask實(shí)例作為構(gòu)造函數(shù)參數(shù)傳入
4. 啟動Thread，異步執(zhí)行任務(wù)
5. 通過FutureTask實(shí)例的get、cancel等方法來獲取結(jié)果或取消執(zhí)行

示例代碼如下：

package org.example.app;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class CallDemo {

    // 1. 繼承Callable接口,實(shí)現(xiàn)call()方法,泛型參數(shù)為要返回的類型
    static class Task implements Callable<Integer> {

        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() + "] is running");
            int result = 0;
            for(int i = 0; i < 100;++i) {
                result += i;
            }

            Thread.sleep(3000);
            return result;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 第一種方式:Future + ExecutorService
         * Task task = new Task();
         * ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
         * Future<Integer> future = service.submit(task1);
         * service.shutdown();
         */


        /**
         * 第二種方式: FutureTask + ExecutorService
         * ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
         * Task task = new Task();
         * FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
         * executor.submit(futureTask);
         * executor.shutdown();
         */

        /**
         * 第三種方式:FutureTask + Thread
         */

        // 2. 新建FutureTask,需要一個實(shí)現(xiàn)了Callable接口的類的實(shí)例作為構(gòu)造函數(shù)參數(shù)
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new Task());
        // 3. 新建Thread對象并啟動
        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.setName("Task thread");
        thread.start();

        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("Thread [" + Thread.currentThread().getName() + "] is running");

        // 4. 調(diào)用isDone()判斷任務(wù)是否結(jié)束
        if(!futureTask.isDone()) {
            System.out.println("Task is not done");
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        int result = 0;
        try {
            // 5. 調(diào)用get()方法獲取任務(wù)結(jié)果,如果任務(wù)沒有執(zhí)行完成則阻塞等待
            result = futureTask.get();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("result is " + result);
    }
}

FutureTask類關(guān)系

FutureTask相關(guān)類圖.png

實(shí)現(xiàn)原理

FutureTask相關(guān)時序圖.png

1. 調(diào)用get()方法時，會將當(dāng)前線程加入到FutureTask的等待隊列中，并調(diào)用LockSupport.park()方法對其進(jìn)行阻塞。
2. 調(diào)用run()方法時，任務(wù)執(zhí)行完成后，將結(jié)果賦值給outcome，然后調(diào)用LockSupport.unpark()方法喚醒等待隊列中阻塞的線程，然后清空等待隊列。
3. 當(dāng)阻塞的線程被喚醒后，會將outcome作為返回值進(jìn)行返回。
4. 帶有超時機(jī)制的get()方法，是通過調(diào)用LockSupport.parkNanos()方法實(shí)現(xiàn)超時等待的。