java中的Future与FutureTask的原理

Java中的Future和FutureTask都是用于异步编程的工具。Future表示一个异步计算的结果，可以通过get()方法获取计算结果，也可以通过isDone()方法判断计算是否完成。FutureTask是一个实现了Future接口的类，它可以用来包装一个Callable或Runnable对象，使其可以异步执行。FutureTask的get()方法会阻塞直到计算完成，而isDone()方法则可以用来判断计算是否完成。在Java中，Future和FutureTask通常与ExecutorService一起使用，ExecutorService可以管理线程池，使得异步计算可以在多个线程中并发执行。

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futuretask 实现原理

FutureTask是Java中Executor框架提供的一个实用工具类，用来表示一个异步计算的结果，其中包含了对任务的执行状态以及返回结果的控制。FutureTask的实现原理主要包括以下几个方面：

1. FutureTask内部有一个volatile修饰的state字段，用于表示任务的执行状态。初始状态为NEW，表示任务还未开始执行；运行状态为RUNNING，表示任务正在执行中；完成状态为COMPLETING，表示任务已经执行完成但还未获取结果；NORMAL，表示任务正常执行完成；异常状态为EXCEPTIONAL，表示任务执行过程中发生异常。

2. FutureTask实现了Runnable和Future接口。在任务执行的过程中，通过重写Runnable接口的run方法来执行具体的任务逻辑，并将任务的结果保存在result字段中。因为实现了Future接口，所以FutureTask可以通过get方法来获取任务的执行结果，如果任务还未执行完成，则get方法会阻塞等待任务完成。

3. FutureTask使用AQS（AbstractQueuedSynchronizer）来实现任务的执行控制。AQS是Java并发包中用于实现锁和同步器的基础类，通过实现AQS的子类Sync，来控制任务的执行和获取结果的过程。在任务执行过程中，通过CAS操作来更新任务的执行状态，确保只有一个线程能够成功获取任务的结果。

4. FutureTask还支持任务的取消操作。在调用cancel方法时，会尝试将任务的执行状态设置为CANCELLED，如果设置成功，则任务会被标记为已取消。取消任务时，如果任务已经在执行过程中，则会中断该任务的执行线程。

总之，FutureTask通过内部的状态管理、AQS实现控制、Runnable和Future接口的实现，实现了异步任务的执行控制和结果获取功能，为多线程编程提供了更强大和便捷的支持。

futuretask实现原理

FutureTask是Java中实现Future模式的一个类，它的实现原理如下：

1. FutureTask是一个可取消的异步计算任务，它通过一个Callable对象来完成计算任务。当FutureTask被创建时，它会立即启动一个新的线程去执行计算任务。

2. FutureTask内部维护了一个状态变量state，表示计算任务的状态。在任务执行期间，state的值可能会被修改为以下四个状态：

- NEW：表示任务尚未开始执行。
- COMPLETING：表示任务已经执行完毕，但还没有返回结果。
- NORMAL：表示任务已经执行完毕，并且正常返回结果。
- EXCEPTIONAL：表示任务执行出现异常。

3. FutureTask提供了三个方法来操作state变量：compareAndSetState、set和setException。compareAndSetState方法用于原子性地修改state变量的值，set和setException方法则用于设置任务的返回结果和异常信息。

4. FutureTask还提供了一些方法来查询任务的状态和结果，例如isDone、get和get(timeout, unit)方法。当调用get方法时，如果任务还没有执行完毕，则会阻塞当前线程直到任务执行完毕。

5. 当任务执行完毕后，会调用done方法来通知所有等待结果的线程。done方法会检查任务的状态，如果任务执行正常，则会调用set方法设置任务的返回结果；如果任务执行异常，则会调用setException方法设置任务的异常信息。

6. 如果任务被取消，则会调用cancel方法，该方法会尝试原子性地修改state变量的值，如果修改成功，则会中断任务执行线程并抛出CancellationException异常。

总之，FutureTask通过一个线程池来执行计算任务，并提供了一些方法来查询任务的状态和结果，从而实现了异步计算和任务取消的功能。