和阿里面试官对线FutureTask源码面试(下)

简介: 和阿里面试官对线FutureTask源码面试(下)

6.2 构造方法

6.2.1 Callable 参数

image.png

6.2.2 Runnable 参数

为协调 callable 属性,辅助 result 参数。

Runnable 是没有返回值的,所以 result 一般没有用,置为 null 即可,正如 JDK 所推荐的写法

Future<?> f = 
  new FutureTask<Void>(runnable, null)}

image.png

Executors.callable 方法负责将 runnable 适配成 callable。

image.png

通过转化类 RunnableAdapter进行适配

image.png

6.2.3 小结

适配器模式把 Runnable 适配成 Callable,那么我们首先要实现 Callable 接口,并且在 Callable 的 call 方法里面调用被适配对象即 Runnable的方法即可.

6.3 get

限时阻塞的 get 方法:

public V get(long timeout, TimeUnit unit) {
    int s = state;
    // 任务已经在执行中了
    if (s <= COMPLETING &&
      // 并且等待一定时间后,仍在执行中,抛异常
        (s = awaitDone(true, unit.toNanos(timeout))) <= COMPLETING)
        throw new TimeoutException();
    // 任务完成,返回执行结果
    return report(s);
}

等待任务执行完成

private int awaitDone(boolean timed, long nanos) {
    // 计算等待终止时间,如果一直等待的话,终止时间为 0
    final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
    WaitNode q = null;
    // 不排队
    boolean queued = false;
    // 无限循环
    for (;;) {
        // 如果线程已经被打断了,删除,抛异常
        if (Thread.interrupted()) {
            removeWaiter(q);
            throw new InterruptedException();
        }
        // 当前任务状态
        int s = state;
        // 当前任务已经执行完了,返回
        if (s > COMPLETING) {
            // 当前任务的线程置空
            if (q != null)
                q.thread = null;
            return s;
        }
        // 如果正在执行,当前线程让出 cpu,重新竞争,防止 cpu 飙高
        else if (s == COMPLETING) // cannot time out yet
            Thread.yield();
            // 如果第一次运行,新建 waitNode,当前线程就是 waitNode 的属性
        else if (q == null)
            q = new WaitNode();
            // 默认第一次都会执行这里,执行成功之后,queued 就为 true,就不会再执行了
            // 把当前 waitNode 当做 waiters 链表的第一个
        else if (!queued)
            queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
                                                 q.next = waiters, q);
            // 如果设置了超时时间,并过了超时时间的话,从 waiters 链表中删除当前 wait
        else if (timed) {
            nanos = deadline - System.nanoTime();
            if (nanos <= 0L) {
                removeWaiter(q);
                return state;
            }
            // 没有过超时时间,线程进入 TIMED_WAITING 状态
            LockSupport.parkNanos(this, nanos);
        }
        // 没有设置超时时间,进入 WAITING 状态
        else
            LockSupport.park(this);
    }
}

get 是一种阻塞式方法,当发现任务还在进行中,没有完成时,就会阻塞当前进程,等待任务完成后再返回结果值。

阻塞底层使用的是 LockSupport.park 方法,使当前线程进入 WAITINGTIMED_WAITING 态。

6.4 run

该方法可被直接调用,也可由线程池调用

public void run() {
    // 状态非 NEW 或当前任务已有线程在执行,直接返回
    if (state != NEW ||
        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                     null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
        // Callable 非空且已 NEW
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                // 真正执行业务代码的地方
                result = c.call();
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {
                result = null;
                ran = false;
                setException(ex);
            }
            // 给 outcome 赋值,这样 Future.get 方法执行时,就可以从 outCome 中取值
            if (ran)
                set(result);
        }
    } finally {
        runner = null;
        int s = state;
        if (s >= INTERRUPTING)
            handlePossibleCancellationInterrupt(s);
    }
}

run 方法没有返回值,通过给 outcome 属性赋值(set(result)),get 时就能从 outcome 属性中拿到返回值。

FutureTask 两种构造器,最终都转化成了 Callable,所以在 run 方法执行的时候,只需要执行 Callable 的 call 方法即可,在执行 c.call() 代码时,如果入参是 Runnable 的话, 调用路径为 c.call() -> RunnableAdapter.call() -> Runnable.run(),如果入参是 Callable 的话,直接调用。

6.5 cancel

// 取消任务,如果正在运行,尝试去打断
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
  // 任务状态不是创建
    if (!(state == NEW &&
        // 并且不能把 new 状态置为取消
          UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
              mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
        // 直接返回 false
        return false;
    // 进行取消操作,打断可能会抛异常,选择 try/finally结构
    try {    // in case call to interrupt throws exception
        if (mayInterruptIfRunning) {
            try {
                Thread t = runner;
                if (t != null)
                    t.interrupt();
            } finally { // final state
                //状态设置成已打断
                UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);
            }
        }
    } finally {
        // 清理线程
        finishCompletion();
    }
    return true;
}
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