Java 中的FutureTask
FutureTask是Java中的一个实现了RunnableFuture接口的类，它代表一个可以取消的异步计算任务，可以用于提交给Executor执行或手动调用其run()方法执行。
FutureTask的主要特点和用法包括：
异步计算：FutureTask允许将耗时的计算任务提交给后台线程或线程池执行，从而避免阻塞主线程。它提供了一个get()方法，可以用于获取计算结果，如果计算尚未完成，get()方法将阻塞，直到计算完成并返回结果。
取消任务：FutureTask提供了cancel()方法，用于取消任务的执行。取消任务后，如果任务尚未开始执行，它将不会被执行；如果任务已经开始执行，可以根据参数来决定是否中断正在执行的线程。取消任务后，可以通过isCancelled()方法来检查任务是否已被取消。
异常处理：FutureTask允许在计算过程中抛出异常，并提供了get()方法的重载版本，允许捕获异常并进行处理。如果计算过程中发生了异常，调用get()方法时会抛出相应的异常。
合并任务：FutureTask可以用于将多个计算任务合并为一个任务。可以通过构造器或者set()方法将Callable对象传递给FutureTask，然后将FutureTask提交给线程池执行。这样可以方便地将多个任务组合成一个，统一处理结果。
FutureTask适用于需要进行异步计算、获取计算结果、取消任务或处理异常的场景。它在多线程编程中常用于提交任务并获取结果，或者作为任务的容器进行管理。下面是一个简单的示例代码：
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
// 执行耗时的计算任务
int result = doSomeCalculations();
return result;
}
});
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
executor.submit(futureTask);
// 获取计算结果
try {
int result = futureTask.get();
System.out.println("计算结果：" + result);
} catch (InterruptedException e) {
// 处理中断异常
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// 处理计算过程中的异常
e.printStackTrace();
}
// 取消任务
futureTask.cancel(true);
在上面的示例中，通过创建一个FutureTask对象并传入一个Callable对象，将任务提交给线程池执行。然后使用get()方法获取计算结果，通过cancel()方法取消任务的执行。
FutureTask的实现原理主要涉及以下几个方面：
FutureTask实现了RunnableFuture接口，该接口继承自Runnable和Future接口，使得FutureTask既可以作为Runnable提交给线程池执行，又可以作为Future获取计算结果。
FutureTask内部维护了一个state变量，用于表示任务的状态，包括等待、运行、完成和取消等状态。状态的变化是通过AtomicInteger来进行原子操作保证线程安全。
当调用FutureTask的run()方法或通过线程池执行任务时，任务会在一个独立的线程中执行。执行过程中，可以通过set()方法设置计算结果或通过setException()方法设置异常，同时会更新任务的状态。
FutureTask提供了get()方法用于获取计算结果。如果任务尚未完成，调用get()方法会阻塞当前线程，直到任务完成并返回结果。如果任务已经完成，get()方法会立即返回结果。在获取结果之前，get()方法会检查任务是否被取消，如果取消则抛出CancellationException。
FutureTask还提供了cancel()方法用于取消任务的执行。取消任务时，会设置任务的状态为取消，并尝试中断执行任务的线程（通过参数来决定是否中断线程）。取消后的任务不能重新执行，再次调用get()方法会抛出CancellationException。
通过上述机制，FutureTask实现了异步计算和获取计算结果的功能，并提供了任务取消和异常处理的能力。它可以方便地将任务提交给线程池执行，并通过get()方法获取结果或通过cancel()方法取消任务。在多线程编程中，FutureTask常用于提交耗时的计算任务，并在主线程中获取计算结果，或者通过isDone()方法轮询任务的完成状态。
