FutureTask源码解析

在Java中，我们知道创建线程有两种方式，继承Thread类或者实现Runnable 接口，但是这两种方式都是不能获取方法返回结果的。如果想获取结果，就需要做一些额外的处理，利用共享变量，线程间通信等方式，使用起来就不是很方便，对于不熟悉的人还可能出现线程安全问题。jdk1.5之后，提供了FutureTask类，以及Callable、Future接口，实现了对异步获取返回结果的支持。

Callable

public interface Callable {
    V call() throws Exception;
}

Callable接口是一个泛型接口，只有一个方法，并且有一个返回值，就是泛型V。call方法就是线程实际执行的方法。

Future

Future接口描述了获取返回结果的方法。

public interface Future {
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    boolean isCancelled();
    boolean isDone();
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}

FutureTask

public class FutureTask implements RunnableFuture

public interface RunnableFuture extends Runnable, Future

FutureTask实现了RunnableFuture接口，而RunnableFuture接口继承Runnable与Future接口。

从Thread的构造函数中，可以看出FutureTask还是以Runnable作为参数传入，因此线程中调用的还是FutureTask的run方法，既然run方法没有返回值，FutureTask应该是使用的某种机制调用了有返回值的call方法。

public FutureTask(Callable callable) {
        if (callable == null)
            throw new NullPointerException();
        this.callable = callable;
        this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
    }

FutureTask构造函数需要提供一个Callable实现类作为参数，构造函数中又一个state变量被赋值为NEW，用于标记线程状态。

public void run() {
        if (state != NEW ||
            !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                                         null, Thread.currentThread()))
            return;
        try {
            Callable c = callable;
            if (c != null && state == NEW) {
                V result;
                boolean ran;
                try {
                    result = c.call();
                    ran = true;
                } catch (Throwable ex) {
                    result = null;
                    ran = false;
                    setException(ex);
                }
                if (ran)
                    set(result);
            }
        } finally {
            // runner must be non-null until state is settled to
            // prevent concurrent calls to run()
            runner = null;
            // state must be re-read after nulling runner to prevent
            // leaked interrupts
            int s = state;
            if (s >= INTERRUPTING)
                handlePossibleCancellationInterrupt(s);
        }
    }

在FutureTask的run方法中，显式调用了Callable的call方法，并将返回值赋值给result，然后在set(result)中，存入outcome并更新state状态，唤醒等待结果的线程，outcome就是所需要的结果。f

protected void set(V v) {
        if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
            outcome = v;      //赋值给outcome
            UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
            finishCompletion();   //唤醒等待线程等
        }
    }

get方法用于获取异步执行返回值，如果执行完成，则返回结果，如果未完成，就进入等待。

public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        int s = state;
        if (s <= COMPLETING)
            s = awaitDone(false, 0L);
        return report(s);
    }