FutureTask

FutureTask是Future的实现,用来异步任务的获取结果,可以启动和取消异步任务,查询异步任务是否计算结束以及获取最终的异步任务的结果。通过get()方法来获取异步任务的结果,但是会阻塞当前线程直至异步任务执行结束。一旦任务执行结束,任务不能重新启动或取消,除非调用runAndReset()方法。

代码示例:

public class ThreadTest {

  public static void main(String[] args) throws Exception {

    Callable<String> myCallable = new MyCallableThread();
FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(myCallable);
Thread myCallableThread = new Thread(futureTask);
myCallableThread.setName("MyThread-implements-Callable-test");
myCallableThread.start();
System.out.println("Run by Thread:" + futureTask.get()); //通过线程池执行
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
executorService.submit(futureTask);
executorService.shutdown();
System.out.println("Run by ExecutorService:" + futureTask.get());
}
} class MyCallableThread implements Callable<String> { @Override
public String call() throws Exception {
return Thread.currentThread().getName();
}
}

实现一个自己的FutureTask

根据FutureTask核心原理,要实现一个FutureTask必须满足以下方面:

  • 需要泛型定义用以返回结果类型
  • 需要一个callable对象,在构造方法中传入
  • 需要实现runnable接口,在run方法中实现具体结果计算
  • 需要一个公开的get方法来获取结果
  • 如果线程没有执行完,则调用get方法的线程需要进入等待队列
  • 需要一个字段记录线程执行的状态
  • 需要一个等待队列存储等待结果的线程

代码示例:

/**
* 1. 泛型定义
* 2. 构造方法 callable
* 3. 实现了runnable
* 4. get方法返回callable执行结果
* 5. get方法有阻塞的效果(未执行结束的话)
*/
public class MyFutureTask<T> implements Runnable { // 程序执行的结果
private T result; // 要执行的任务
private Callable<T> callable; // 任务运行的状态
private volatile int state = NEW; // 任务运行的状态值
private static final int NEW = 0;
private static final int RUNNING = 1;
private static final int FINISHED = 2; // 获取结果的线程等待队列
LinkedBlockingQueue<Thread> waiters = new LinkedBlockingQueue<>(100); // 执行当前FutureTask的线程,用CAS进行争抢
AtomicReference<Thread> runner = new AtomicReference<>(); public MyFutureTask(Callable<T> task) {
this.callable = task;
} @Override
public void run() {
// 判断当前对象的状态,如果是New且抢锁成功就执行
if (state != NEW || !runner.compareAndSet(null, Thread.currentThread())) return;
state = RUNNING;
try {
result = callable.call();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
state = FINISHED;
} // 方法执行完,唤醒所有线程
while (true) {
Thread waiterThread = waiters.poll();
if (waiterThread == null) break;
LockSupport.unpark(waiterThread);
}
} public T get() {
// 如果状态不是FINISHED,则进入等待队列
if (state != FINISHED) {
waiters.offer(Thread.currentThread());
}
while (state != FINISHED) {
LockSupport.park();
}
return result;
}
} // MyFutureTask 测试
public class FutureTaskTest {
public static void main(String[] args) { Callable<String> myCallable = new MyCallableThread();
MyFutureTask<String> futureTask = new MyFutureTask<>(myCallable);
Thread myCallableThread = new Thread(futureTask);
myCallableThread.setName("MyFutureTask-test");
myCallableThread.start();
System.out.println("Run by Thread:" + futureTask.get());
}
} class MyCallableThread implements Callable<String> { @Override
public String call() throws Exception {
return Thread.currentThread().getName();
}
}

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