揭開Future的神秘面紗結果獲取

在前面的兩篇博文中，已經介紹利用futuretask任務的執行流程，以及利用其實現的cancel方法取消任務的情況。本篇就來介紹下，執行緒任務的結果獲取。

我們知道利用future介面的最重要的操作就是要獲取任務的結果，而此操作對應的方法就是get。但是問題來了，如果我呼叫get方法的時候，任務還沒有完成呢？答案就是，等它完成，當前執行緒將被阻塞，直到任務完成（注意，這裡說的完成，指的是任務結束，因為異常而結束也算），get方法返回。主線程（不是執行任務的執行緒）才被喚醒，然後繼續執行。

有人可能會問，如果我呼叫get方法的時候，任務離完成還需要很長時間，那麼我主線程不是會浪費一些時間？是的，如果主線程比較忙的話，這樣確實主線程的效率。不過還有乙個有參的get方法，此方法以等待時長為引數，如果時長結束，任務還沒完成，主線程將繼續執行，然後會在之後的某個時間再來獲取任務結果。（當然如果主線程依賴這個任務結果才能繼續執行，那麼只能老老實實地等了）

waitnode類**如下：

static final class
waitnode 
}

waitnode保留執行緒引用的作用是什麼？答案是用於任務完成後喚醒等待執行緒。當futuretask執行完callable的run方法後，將執行finishcompletion方法通知所有等待執行緒

private
void
finishcompletion() 
//獲取下乙個節點
waitnode next =q.next;
if (next == null
) 
break
; q.next = null; //
unlink to help gc
q =next;
}break
; }
}//呼叫鉤子函式done，此為空方法，子類可根據需求進行實現
done();
callable = null
; 
}

執行緒的阻塞方式——park和unparkpark/unpark也是用於控制線程等待狀態的。我們熟悉的，用於控制線程等待狀態的還有wait/notify。wait/notify是某個物件的條件佇列，要阻塞執行緒，或者說要加入等待佇列，必須先獲取物件的鎖。

與wait()/notify不同的是，park和unpark直接操作執行緒，無需獲取物件的鎖，個人認為這是這裡使用park/unpark，而不是wait/notifyall的原因，因為獲取鎖需要額外的開銷。

以下是futuretask中get方法的實現

public v get
() throws interruptedexception, executionexception

以下是get方法中呼叫到的awaitdone的實現

private
int awaitdone(boolean timed, long
nanos) throws interruptedexception 
int s =state;
//如果狀態大於completing，也就是任務已結束，返回任務狀態
if (s >completing) 
else
if (s == completing) //
cannot time out yet
thread.yield
(); 
//第一次迴圈，q是null，建立節點
else
if (q == null
) q = new
waitnode();
//如果還未加入等待佇列，就加入。加入等待佇列的目的是，當任務完成的時候能夠通過控制代碼及時喚醒正在等待的執行緒。注意：加入佇列的時候，還沒有掛起。
else
if (!queued)
= waiters 表示式的返回值 是左側的值，也就是waiters
//意思是，如果當前物件的waiters的值是waiters, 就將他賦值為q
queued = unsafe.compareandswapobject(this
, waitersoffset,
q.next =waiters, q); 
//如果是超時等待，則呼叫parknanos, 執行緒將在指定時間後被喚醒。目的是先掛起執行緒，時間到了再喚醒出來，此時還在for迴圈中，將再次執行符合條件的if塊
else
if(timed) 
locksupport.parknanos(
this
, nanos);
}//如果不是超時等待，且已經加入等待佇列，這時候利用park將當前執行緒掛起
else
locksupport.park(
this
); }
}

很多人可能會覺得這個迴圈體，看著有點迷糊，我剛開始也看得頭大。但是我們可以根據幾種情境，來檢視這幾種情境下**的執**況。

注：第二個for迴圈內，第二個if-else塊是乙個大塊，每次只執行乙個。

幾種執**境

一、當前執行緒成功加入等待佇列，且被阻塞，一段時間後任務完成，執行緒被喚醒

二、當前執行緒加入佇列後，還沒被阻塞，任務就已經完成了

三、因為其他執行緒加入等待佇列的影響，當前執行緒未能加入等待佇列

這裡說明一下，如果其他執行緒在此執行緒之前，比較接近的時間，加入了等待佇列，由於記憶體可見性的原因，當前執行緒看到的waiters值沒有及時改變，故與其實際值不同，cas操作就將失敗。

為什麼一定要cas成功？答案是，如果不成功，出現執行緒安全問題，鍊錶的結構就會一塌糊塗。這裡不細談。

根據任務狀態獲取結果

我們已經知道，futuretask有乙個object欄位的outcome，也就是任務執行的結果。當任務完成後，會將結果賦值給它。以下是futuretask的run方法：

public
void
run() 
catch
(throwable ex) 
//如果執行完成，把結果賦值給outcome
if(ran)
set(result); //
這個方法會呼叫finishcompletion
} } 
finally
}

由前文可知，當任務"完成"的時候，獲取結果的執行緒將被喚醒。回到get方法，它將獲取到任務的狀態，並根據任務狀態獲取結果。也就是report方法：

private v report(int
s) throws executionexception

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