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FutureTask的使用方法及实现原理,Java后端路线图

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

FutureTask的使用方法及实现原理,Java后端路线图

this.state = NEW; // ensure visibility of callable

}

在FutureTask的构造函数中,对声明为volatile的state变量进行赋值操作后,callable变量也会变得对于其他线程可见。

2. 用一个Treiber栈保存等待线程

Treiber栈是一个无锁数据结构,FutureTask中的waiters变量指向这个栈的栈顶。名字有点吓人,其实很简单,就是一个无锁的线程安全的栈。入栈操作只通过一步CAS操作实现,即修改栈顶指针waiters;出栈和在栈的中间执行删除操作通过特定的循环操作实现。

3. 取消操作cancel()的实现

cancel操作首先判断state是否等于NEW,即判断计算线程(runner)是否已经开始。如果没有开始执行,则立即用CAS操作将状态改为CANCELED或INTERRUPTING,防止runner开始执行计算工作。判断了state之后,紧接着用compareAndSwap对state进行修改而不是覆盖式的赋值,这是考虑到在判断state和修改state之间,state可能被其他线程修改。顺便讲一下,state的判断后面紧跟CAS操作,可以让两个原子操作合并成一个原子操作,

state == NEW && UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW, mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED) Java开源项目【ali1024.coding.net/public/P7/Java/git】

如果状态已经不是NEW,说明runner已经开始,此时根据入参mayInterruptIfRunning来决定是否给runner发中断。接下来,把Treiber栈中的等待线程全部唤醒并且移出。这里的唤醒动作考虑到可能有多个线程并发调用cancel(),所以设计了一个循环CAS操作,对Treiber栈操作竞争,保证只有一个线程能够进入内层循环,代码如下:

private void finishCompletion() {

for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) {

if (UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q, null)) {

for (; {

Thread t = q.thread;

if (t != null) {

q.thread = null;

LockSupport.unpark(t);

}

WaitNode next = q.next;

if (next == null)

break;

q.next = null; // unlink to help gc

q = next;

}

break;

}

}

done();

callable = null;

}

基于循环CAS操作对一个数据结构进行修改,是实现无锁数据结构的常用套路。

4. 等待线程中的等待操作get()的实现

等待线程在启动FutureTask执行,在必须访问其计算结果的时候调用get()。如果此时计算结果已经出来,则get()不会阻塞,直接把outcome变量中保存的记过返回;如果还未计算完成,则会执行一个等待循环。这个等待循环与AQS加锁操作中的循环类似,但有些不同,比如它管理一个等待线程。这个循环不断的检查中断状态和state:如果遇到中断则退出;如果state表示计算结束则退出;如果state=COMPLETING,则自旋;如果已经超时,则退出;其他情况阻塞。FutureTask.get()的阻塞操作就是由这个循环实现的,具体见get()和awaitDone()方法的代码。

5. 计算线程所调用的run()方法的实现

计算线程,例如线程池中的worker,通过调用FutureTask.run()开始执行计算工作。请参照FutureTask.run的代码,如下(建议对照代码阅读)。

public void run() {

if (state != NEW || !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,

null, Thread.currentThread()))

return;

try {

Callable c = callable 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》开源 ;

if (c != null && state == NEW) {

V result;

boolean ran;

最后

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