[Java源码][并发J.U.C]---解析FutureTask

前言

Future接口和实现Future接口的FutureTask类，代表异步计算的结果. 简单点说就是实现有返回结果的task, 实现Runnable接口的线程没有提供获得线程返回的结果, 而FutureTask实现了异步获得计算结果的一种方式, 也就是说可以先让一个线程去执行该task后自己去干其他的事情,等到一段时间后可以来获取该task的执行结果.

本文源码: 本文源码地址

例子

先使用一个例子简单看看FutureTask的使用.

package com.futuretask;

import java.util.concurrent.Callable;

public class FutureTaskTest02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FutureTask futureTask = new FutureTask< >(new Callable() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " starts to run.");
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wakes up.");
                return "futurecall";
            }
        });

        Thread thread = new Thread(futureTask);

        thread.start();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished to start thread.");

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->" + futureTask.get());
    }
}

由代码中可以看到初始化一个Thread时, 传入一个FutureTask对象, 正常创建一个线程, 要传入一个Runnable对象, 其实FutureTask是Runnable的一个子类. 所以就好理解了, 另外还注意的是FutureTask对象传入了一个Callable实例, 暂时可以理解call方法为Runnable里面的run方法,是线程要执行的实体. 接着启动线程后在主线程中可以获得线程
中FutureTask的结果.

输出结果如下: 可以看到FutureTask中可以得到线程执行结束后得到的结果.

main finished to start thread.
Thread-0 starts to run.
Thread-0 wakes up.
main->futurecall

类结构

futureTask.png

可以看到FutureTask实现了RunnableFuture接口, 然而RunnableFuture接口继承了Runnable接口和Future接口. 同时类FutureTask中使用了Callable对象, Callable接口定义了call由用户实现并且注入到FutureTask中.

由此可以猜测上例中thread中真正调用的是FutureTask的run方法, 而run方法中实际调用了Callable的call方法并返回值, 关于取消获取返回值之类的方法都是FutureTask定义了一些逻辑来实现了Future的所有接口方法.

源码

接下来将分析一个FutureTask类.

属性

private volatile int state;
    private static final int NEW          = 0;
    private static final int COMPLETING   = 1;
    private static final int NORMAL       = 2;
    private static final int EXCEPTIONAL  = 3;
    private static final int CANCELLED    = 4;
    private static final int INTERRUPTING = 5;
    private static final int INTERRUPTED  = 6;

    /** The underlying callable; nulled out after running */
    private Callable callable;
    /** The result to return or exception to throw from get() */
    private Object outcome; // non-volatile, protected by state reads/writes
    /** The thread running the callable; CASed during run() */
    private volatile Thread runner;
    /** Treiber stack of waiting threads */
    private volatile WaitNode waiters;

之前有说FutureTask是设计了一些逻辑来实现Future接口中的方法. 这些逻辑的基本线就是基于state, state是表示当前线程执行该任务的一些状态值. 状态值就是代码中对应的那些值, 他们的状态值转换只有下面这四种可能性.

NEW -> COMPLETING -> NORMAL
NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL
NEW -> CANCELLED
NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED

接下来基于这四种可能性, 我们通过源码和例子共同来测试和查看, 弄明白每种可能性执行的代码逻辑. 最后加以总结.

构造方法

    public FutureTask(Callable callable) {
        if (callable == null)
            throw new NullPointerException();
        this.callable = callable;
        this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
    }
    public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
        this.callable = Executors.callable(runnable, result);
        this.state = NEW;       // ensure visibility of callable
    }

这个就不多说了, 可以看到初始状态为NEW.

run 方法

接着看要执行的run方法.

    /**
     *  最终运行的方法
     */
    public void run() {
        // 如果状态值不为NEW 表示已经有线程运行过该task了 因此返回
        // 如果状态值为NEW 则设置RUNNER为当前线程 如果设置不成功也返回
        if (state != NEW ||                                                                 // 1
                !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,
                        null, Thread.currentThread()))
            return;
        // 进入到这里 表明执行该task的是当前线程已经被设置到RUNNER变量中并且状态值state为NEW
        try {
            Callable c = callable;
            if (c != null && state == NEW) {                                                // 2
                /**
                 * result 接收callable的返回值
                 * ran    表示callable方法是否正确执行完成
                 */
                V result;
                boolean ran;
                try {
                    // 调用callable的方法call 并把结果放到result中
                    result = c.call();
                    ran = true;
                } catch (Throwable ex) {                                                    // 3
                    // call()方法出现异常执行的操作
                    result = null;
                    ran = false;
                    setException(ex);
                }
                // call()正确执行完执行的操作
                if (ran)                                                                    // 4
                    set(result);
            }
        } finally {                                                                         
            // runner must be non-null until state is settled to
            // prevent concurrent calls to run()
            /**
             * 设置执行线程为null 不需要用CAS是因为前面的CAS会挡住其他的线程进入
             */
            runner = null;
            // state must be re-read after nulling runner to prevent
            // leaked interrupts
            /**
             *  如果s >= INTERRUPTING 则调用handlePossibleCancellationInterrupt(s)方法
             *  那什么时候会 s >= INTERRUPTING呢？
             *      -> 调用cancel(true)并且没有在setException(ex)和set(result)发生前
             */
            int s = state;
            if (s >= INTERRUPTING)                                                          // 5              
                handlePossibleCancellationInterrupt(s);
        }
    }

按代码中顺序:
1. 如果状态值不为NEW, 表明有线程已经在执行这个run方法, 因此直接返回. 如果状态值为NEW则把当前线程设置到runner变量中,由于是多线程操作,为了保持线程间可见性, runner变量是volatile 并且用CAS设置.
2. 进入到第2步, 为什么需要进行判断if (c != null && state == NEW)呢? 这是因为如果刚刚结束完第1步正在进入第2步的过程中,别的线程启动了cancel(false/true)方法(该方法会在后面分析,此时只需要知道这个即可), 都会导致state不为NEW的. 接着就开始执行callable的call方法, 用result接受返回值, 用ran表示call方法是否完整顺利的执行.
3. 进入到第3步, 表明call方法出了异常没有正常顺利的执行完, 此时设置result为null,ran为false, 并且通过setException(ex)进入到异常结束状态. 看如下代码:

    protected void setException(Throwable t) {
        if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
            outcome = t;
            UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, EXCEPTIONAL); // final state
            finishCompletion();
        }
    }

可以看到会把异常对象传给outcome, 并且设置状态. 由此可见状态值是
NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL 并且 COMPLETING 是一个中间状态. finishCompletion()是做一些收尾工作,会放到后面分析.

4. 如果call方法正常顺利执行完, 则会调用set(result)设置正常结束状态. 看如下代码段:

protected void set(V v) {
        //System.out.println(" set after state:" + state);
        if (UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, COMPLETING)) {
            outcome = v;
            //System.out.println(" set before state:" + state);
            UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, NORMAL); // final state
            finishCompletion();
        }
    }

可以看到outcome是保存最终的结果包括返回值或者异常对象. 由此可见状态值是NEW -> COMPLETING -> NORMAL 并且 COMPLETING 是一个中间状态. finishCompletion()会放到后面分析.

5. 这个是finally执行片段, 这段代码会把runner设置为null, 这里不需要用CAS是因为通过上面的片段,只有放到runner的那个线程才可以执行到try...finally...的片段. 上面也有提到过如果在第1步和第2步之间发生了cancel方法. 为了可以更加清晰的明白此代码段,看一下cancel方法的代码及其作用:

cancel方法

public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
        /**
         *  相当于 state != NEW || !UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
         *                         mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)
         *  如果状态值不是NEW 则直接返回 (只有在状态值是NEW的情况下才进行取消操作)
         *  如果状态值是NEW并且CAS操作失败 会直接返回false
         *  CAS操作成功会继续执行后续的操作, CAS分两种:
         *  mayINterruptIfRunning = true:
         *      状态值 NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED (期间调用runner.interrupt()方法中断执行call方法的线程)
         *  mayINterruptIfRunning = false:
         *      状态值 NEW -> CANCELLED
         *
         *  最后都会调用finishCompletion();
         */
        if (!(state == NEW &&
                UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,
                        mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
            return false;
        try {    // in case call to interrupt throws exception
            if (mayInterruptIfRunning) {
                try {
                    Thread t = runner;
                    if (t != null)
                        t.interrupt();
                } finally { // final state
                    UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);
                }
            }
        } finally {
            finishCompletion();
        }
        return true;
    }

mayInterruptIfRunning: 表示是否需要中断执行task的线程.
(1) 如果state不为NEW, 表明state已经是此两种NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL 和 NEW -> COMPLETING -> NORMAL中的一种了, 说明已经task已经完成了, 已经没有必要取消任务了, 直接返回false.
(2) 如果state为NEW, 则根据mayInterruptIfRunning的值来设置state的值, 如果为true则NEW -> INTERRUPTING (INTERRUPTING是一个中间状态), 如果false则 NEW -> CANCELLED 是一个最终状态.
(3) 如果myaInterruptIfRunning是true则需要调用interrupt()去中断执行task的线程. 并且把NEW -> INTERRUPTING 设置为 NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED.
(4) 最终执行finishCompletion(), 做一些收尾工作, 会在后续分析.

另外这里需要注意几点:
1. 通过interrupt()中断线程, 只有在此线程在执行wait,sleep,park等方法的时候才会真正中断,意思是会从这些方法中返回并抛出InterrruptedException, 其余的情况只是把此线程的中断状态设置为true后什么也没有做, 并不能真正的中断此线程. 因此如果自定义的call方法中在别的线程调用interrupt()方法的时候没有在执行wait,sleep,park这些方法的时候并不会起作用. 关于中断的详细理解可以参考我的另一篇博客 [并发J.U.C] 用例子理解线程中断.
2. 从cancel方法和run方法中可以看到(当然一般情况下这两个方法是通过两个不同线程来执行的), 这两个方法执行的逻辑顺序是通过state来决定的. 接下来是分析一下cancel方法会出现在run方法的那个代码片段.

2.1 如果cancel执行的时候state的时候不为NEW, 则run中已经调用了setException(ex)和set(result)方法并且已经改变了state值, 此时cancel已经无意义了, 直接返回false.
2.2 如果cancel执行的时候state的时候为NEW, 那cancel方法此时可以出现在run方法中的那几个时间点呢？

2.2.1 出现在run方法中的1和2之间, 那如果此时cancel的CAS执行设置NEW状态为INTERRUPTING或者CANCELLED, 则run会直接进入到finally代码块, 也就是run中的5部分的handlePossibleCancellationInterrupt(s)会被执行. 如果此时cancel的CAS还没有执行,则run方法会进入到2中执行call方法, 在没有执行setException(ex)或set(result)前, cancel中的CAS操作仍然可以成功, 其实就是看谁先改变state的状态值了. 自行分析即可.

现在已经明白了什么时候会执行handlePossibleCancellationInterrupt(s), 接下来看看它做了什么事情:

private void handlePossibleCancellationInterrupt(int s) {
        // It is possible for our interrupter to stall before getting a
        // chance to interrupt us.  Let's spin-wait patiently.
        if (s == INTERRUPTING)
            while (state == INTERRUPTING)
                Thread.yield(); // wait out pending interrupt

        // assert state == INTERRUPTED;

        // We want to clear any interrupt we may have received from
        // cancel(true).  However, it is permissible to use interrupts
        // as an independent mechanism for a task to communicate with
        // its caller, and there is no way to clear only the
        // cancellation interrupt.
        //
        // Thread.interrupted();
    }

作用: 可以看到该方法是为了保证让state值从INTERRUPTING变为INTERRUPTED, 从上面分析我们知道cancel方法在mayInterruptIfRunning为true时会执行中断执行任务的线程,也知道执行cancel方法和执行run一般情况下是两个不同的线程, 所以执行任务的线程也就是执行handlePossibleCancellationInterrupt方法的线程让出cpu控制权,让其余的线程执行, 直到执行cancel的线程把状态值变为INTERRUPTED.

由此我们已经分析了四种状态值的变化过程, 并且知道最终的返回值或者异常对象是保存在outcome中. 接下来主要分析一下别的线程是如何获得这个task的结果的.

get方法

获得返回值或者异常对象使用get() 或 带有超时时间的get(long timeout, TimeUnit unit)方法. 有一个线程执行task, 从上面的代码分析中我们也知道当有一个线程执行task的时候, 别的线程就无法执行task了,直接取结果就可以了. 接下来看看get方法的逻辑.

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

可以看到该方法会响应InterruptedException或ExecutionException. 由于取返回值可以有很多线程来取值, 如果任务还没有执行完成, 则需要把这些线程休眠等待用一个链表来串联这些线程. 当状态为COMPLETING或者NEW的时候(也就是s <= COMPLETING), 表明任务还在进行中, 需要调用awaitDone(false, 0L)来把当前线程加入到链表中. 如果s > COMPLETING, 则调用report(s)返回结果.

接着看看awaitDone方法

    static final class WaitNode {
        volatile Thread thread;
        volatile WaitNode next;
        WaitNode() { thread = Thread.currentThread(); }
    }
    /**
     * Awaits completion or aborts on interrupt or timeout.
     *
     * @param timed true true表示有超时限制/false表示会一直等待
     * @param nanos time 超时时间
     * @return state upon completion
     */
    private int awaitDone(boolean timed, long nanos)
            throws InterruptedException {
        final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
        WaitNode q = null;
        boolean queued = false; // 是否进队列/链表
        for (;;) {
            /**
              *  如果线程已经被中断 则删除该节点并抛出InterruptedException
              *  Thread.interrupted() 会将中断状态设置为false
              */
            if (Thread.interrupted()) {
                removeWaiter(q);
                throw new InterruptedException();
            }

            int s = state;
            /**
             * s >COMPLETING 表明task已经完成
             * 如果q的thread不为null 则设置为null
             * 返回s
             */
            if (s > COMPLETING) {
                if (q != null)
                    q.thread = null;
                return s;
            }
            /**
             * 在中间状态值此时让出cpu控制权
             * 好让执行run方法的线程继续执行以达到最终状态
             */
            else if (s == COMPLETING) // cannot time out yet
                Thread.yield();
            /**
             * 此时状态值为NEW
             * 如果q==null 就创建一个新的WaitNode
             */
            else if (q == null)
                q = new WaitNode();
            /**
             * 此时状态值为NEW并且已经创建好了WaitNode即 q!=null
             * 如果没有入队列即链表 则加入到链表中
             */
            else if (!queued)
                queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
                        q.next = waiters, q);
            /**
             *  判断是否是超时等待
             */
            else if (timed) {
                nanos = deadline - System.nanoTime();
                if (nanos <= 0L) {
                    removeWaiter(q);
                    return state;
                }
                LockSupport.parkNanos(this, nanos);
            }
            /**
             * 如果是一直等待则调用park方法使当前线程休眠
             */
            else
                LockSupport.park(this);
        }
    }

作用: 是将当前线程加入到等待队列中并且返回状态值. 当当前线程被其他线程中断时抛出中断异常InterruptedException. 无限循环做以下事情:
1. 如果线程已经被中断 则删除该节点并抛出InterruptedException.
2. 如果task已经完成即s > COMPLETING, 则返回状态值.
3. 如果s == COMPLETING表明执行task的线程正在执行task,那当前线程让出cpu控制权.
4. 此时s == NEW 如果q没有初始化则初始化q.
5. 如果s == NEW 并且 queued == false 则把当前节点q加入到链表中.
6. 此时s == NEW 并且当前线程所代表的节点已经在链表中, 如果设置了超时等待, 则计算时间进行判断等等.
7. 此时s == NEW 并且当前线程所代表的节点已经在链表中并且是一直等待, 因此直接调用park方法即可.

简单看一下removeWaiter方法, 可以学习一下CAS在链表上的操作.

    private void removeWaiter(WaitNode node) {
        if (node != null) {
            node.thread = null;
            retry:
            for (;;) {          // restart on removeWaiter race
                /**
                 *  q 为当前节点
                 *  s 为下一个节点
                 *  pred 是前一个节点
                 */
                for (WaitNode pred = null, q = waiters, s; q != null; q = s) {
                    s = q.next;
                    if (q.thread != null)
                        pred = q;
                    else if (pred != null) {
                        pred.next = s;
                        if (pred.thread == null) // check for race
                            continue retry;
                    }
                    else if (!UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,
                            q, s))
                        continue retry;
                }
                break;
            }
        }
    }

在理解了WaitNode后, 就可以看一下finishCompletion是如何做收尾工作了, 不过大致也可以猜测得到, 对链表进行清理工作,因为链表中所代表的线程都是在等待结果的,当调用finishCompletion表明已经结束了task任务,所以可以唤醒这些线程去获取结果了.

private void finishCompletion() {
        // assert state > COMPLETING;
        for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) {
            if (UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q, null)) {
                /**
                 * 将waiters设置为null
                 * 用CAS意味着只能有一个线程可以进入到里面的for循环操作链表
                 */
                for (;;) {
                    Thread t = q.thread;
                    if (t != null) {
                        q.thread = null;
                        LockSupport.unpark(t); // 唤醒线程
                    }
                    WaitNode next = q.next;
                    if (next == null)
                        break;
                    q.next = null; // unlink to help gc
                    q = next;
                }
                break;
            }
        }

        done();

        callable = null;        // to reduce footprint
    }

在理解了不带超时时间的get方法, 带超时时间的get逻辑也差不多.

    public V get(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
        if (unit == null)
            throw new NullPointerException();
        int s = state;
        if (s <= COMPLETING &&
                (s = awaitDone(true, unit.toNanos(timeout))) <= COMPLETING)
            throw new TimeoutException();
        return report(s);
    }

多了一个TimeoutException.

接下来看看report(s)方法

@SuppressWarnings("unchecked")
    private V report(int s) throws ExecutionException {
        Object x = outcome;
        // 正常结束
        if (s == NORMAL)
            return (V)x;
        // 取消操作结束 抛出CancellationException(运行时异常)
        if (s >= CANCELLED)
            throw new CancellationException();
        // 异常结束 抛出ExecutionException异常
        throw new ExecutionException((Throwable)x);
    }

作用: 返回最终的结果或者抛出异常.
1. 正常结束(NEW -> COMPLETING -> NORMAL),返回task结束后的返回值.
2. 取消操作结束(NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED 或者 NEW -> CANCELLED), 抛出运行时异常CancellationException.
3. 异常结束(NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL), 抛出ExecutionException异常.

例子

接下来将用几个简单的例子来看看这几种状态. 在文章最开始的例子中很明显的就是NEW -> COMPLETING -> NORMAL这种路线的变化.

例子 NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL

Callable中的call方法在执行过程中抛出了异常, 最后看看结果会如何.

package com.futuretask;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class FutureTaskTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        FutureTask futureTask = new FutureTask< >(new Callable() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " starts to run.");
                //Thread.sleep(5000);
                if(true) throw new InterruptedException();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wakes up.");
                return "futurecall";
            }
        });

        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->" + futureTask.get() + "<-");
        } catch (ExecutionException ex) {
            System.out.println("ExecutionException exception:" + ex);
        } catch (InterruptedException ex) {
            System.out.println("InterruptedException exception:" + ex);
        } catch (Exception ex) {
            System.out.println("Exception exception:" + ex);
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished!");
    }
}

输出: 可以看到最终是抛出了ExecutionException异常.由此可见在report方法中是NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL, 因为run方法中执行call的时候抛出了异常. 同样可以在代码中进行调试查看.

Thread-0 starts to run.
ExecutionException exception:java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.InterruptedException
main finished!

例子 NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED 或者 NEW -> CANCELLED Cancel真的是否可以取消任务?

通过以下两个例子来验证cancel方法是否真的可以取消任务.

package com.futuretask;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class FutureTaskTest {
    static final int COUNT = 1000000000;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FutureTask futureTask = new FutureTask< >(new Callable() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " starts to run.");
                //Thread.sleep(5000);
                int i = 0;
                while (i < COUNT) {
                    i++;
                    int j = 0;
                    while (j < COUNT) {
                        j++;
                    }
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wakes up.");
                return "futurecall";
            }
        });

        Thread thread = new Thread(futureTask);

        thread.start();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished to start thread.");

        futureTask.cancel(true);

        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->" + futureTask.get() + "<-");
        } catch (ExecutionException ex) {
            System.out.println("ExecutionException exception:" + ex);
        } catch (InterruptedException ex) {
            System.out.println("InterruptedException exception:" + ex);
        } catch (Exception ex) {
            System.out.println("Exception exception:" + ex);
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished!");
    }
}

输出: 可以看到最终的report方法抛出了CancellationException异常. 同时也可以看到Thread-0(执行task的线程)在task被取消后依然完成了其余的工作. 可以得知Thread-0在执行call方法中两层while循环时被别的线程(在这里是主线程)取消任务, 然后在setException(Throwable t)或者set(V v)执行改变了state的值. 但是cancel操作并没有真正取消task的任务. 如果把COUNT值变小一点, 有可能会是NEW -> COMPLETING -> NORMAL流程(也就是cancel操作发生在set(V v)之后)

Thread-0 starts to run.
main finished to start thread.
Exception exception:java.util.concurrent.CancellationException
main finished!
Thread-0 wakes up.

接下来看个可以cancel部分任务的操作.

static final int COUNT = 1000000000;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FutureTask futureTask = new FutureTask< >(new Callable() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " starts to run.");
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wakes up.");
                return "futurecall";
            }
        });

        Thread thread = new Thread(futureTask);

        thread.start();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished to start thread.");

        futureTask.cancel(true);

        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->" + futureTask.get() + "<-");
        } catch (ExecutionException ex) {
            System.out.println("ExecutionException exception:" + ex);
        } catch (InterruptedException ex) {
            System.out.println("InterruptedException exception:" + ex);
        } catch (Exception ex) {
            System.out.println("Exception exception:" + ex);
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished!");
    }

执行结果: 可以看到cancel后并没有执行System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wakes up.");这句话, 因为在cancel方法中调用interrupt()方法会使得Thread-0从sleep中返回并抛出InterruptedException. 关于中断那部分可以看一下[并发J.U.C] 用例子理解线程中断.

Thread-0 starts to run.
main finished to start thread.
Exception exception:java.util.concurrent.CancellationException
main finished!

参考

1. Java 1.8 源码
2. Java并发编程的艺术