Future和Callable、FutureTask实现，带有返回值的线程请求

2022-07-19 12:26:21

通过ExecutorService.submit()方法提交的任务，可以获取任务执行完的返回值。

在实际业务场景中，Future和Callable基本是成对出现的，Callable负责产生结果，Future负责获取结果。
1、Callable接口类似于Runnable，只是Runnable没有返回值。
2、Callable任务除了返回正常结果之外，如果发生异常，该异常也会被返回，即Future可以拿到异步执行任务各种结果；
3、Future.get方法会导致主线程阻塞，直到Callable任务执行完成；

submit实现

通过submit方法提交的Callable任务会被封装成了一个FutureTask对象。

FutureTask

1、FutureTask在不同阶段拥有不同的状态state，初始化为NEW；
2、FutureTask类实现了Runnable接口，这样就可以通过Executor.execute方法提交FutureTask到线程池中等待被执行，最终执行的是FutureTask的run方法；

FutureTask.get实现

内部通过awaitDone方法对主线程进行阻塞，具体实现如下：

1、如果主线程被中断，则抛出中断异常；
2、判断FutureTask当前的state，如果大于COMPLETING，说明任务已经执行完成，则直接返回；
3、如果当前state等于COMPLETING，说明任务已经执行完，这时主线程只需通过yield方法让出cpu资源，等待state变成NORMAL；
4、通过WaitNode类封装当前线程，并通过UNSAFE添加到waiters链表；
5、最终通过LockSupport的park或parkNanos挂起线程；

FutureTask.run实现

FutureTask.run方法是在线程池中被执行的，而非主线程
1、通过执行Callable任务的call方法；
2、如果call执行成功，则通过set方法保存结果；
3、如果call执行有异常，则通过setException保存异常；

set

setException

set和setException方法中，都会通过UnSAFE修改FutureTask的状态，并执行finishCompletion方法通知主线程任务已经执行完成；

finishCompletion

1、执行FutureTask类的get方法时，会把主线程封装成WaitNode节点并保存在waiters链表中；
2、FutureTask任务执行完成后，通过UNSAFE设置waiters的值，并通过LockSupport类unpark方法唤醒主线程；

最后来一个Future、Callable、FutureTask调用区别实例

class Task implements Callable<String> {
        @Override
        public String call() throws Exception {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(8);
            return Thread.currentThread().getName()+" Callable is call";
        }
    }

    public void show() {
        Task mTask=new Task();
        //线程池调用Future和Callable
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);
        Future<String> future = executorService.submit(mTask);
        System.out.println("ExecutorSevice and Future and Callable is doing");
        try {
            String resultOne = future.get();
            System.out.println("resultOne值为：" + resultOne);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //线程池调用FutureTask
        FutureTask<String> futureTask=new FutureTask<String>(mTask);
        executorService.submit(futureTask);
        System.out.println("ExecutorSevice and FutureTask is doing");
        try {
            String resultTwo = futureTask.get();
            System.out.println("resultTwo值为：" + resultTwo);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //Thread调用FutureTask
        FutureTask<String> futureTaskTwo=new FutureTask<String>(mTask);
        new Thread(futureTaskTwo).start();
        System.out.println("Thread and FutureTask is doing");
        try {
            String resultThree = futureTaskTwo.get();
            System.out.println("resultThree值为：" + resultThree);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

日志打印如下：