关于异步:以两种异步模型应用案例深度解析Future接口

摘要：本文以理论案例的模式剖析了两种异步模型，并从源码角度深度解析Future接口和FutureTask类。

本文分享自华为云社区《【精通高并发系列】两种异步模型与深度解析Future接口（一）！》，作者：冰河。

本文以理论案例的模式剖析了两种异步模型，并从源码角度深度解析Future接口和FutureTask类，心愿大家踏下心来，关上你的IDE，跟着文章看源码，置信你肯定播种不小！

一、两种异步模型

在Java的并发编程中，大体上会分为两种异步编程模型，一类是间接以异步的模式来并行运行其余的工作，不须要返回工作的后果数据。一类是以异步的模式运行其余工作，须要返回后果。

1.无返回后果的异步模型

无返回后果的异步工作，能够间接将工作丢进线程或线程池中运行，此时，无奈间接取得工作的执行后果数据，一种形式是能够应用回调办法来获取工作的运行后果。

具体的计划是：定义一个回调接口，并在接口中定义接管工作后果数据的办法，具体逻辑在回调接口的实现类中实现。将回调接口与工作参数一起放进线程或线程池中运行，工作运行后调用接口办法，执行回调接口实现类中的逻辑来处理结果数据。这里，给出一个简略的示例供参考。

定义回调接口

package io.binghe.concurrent.lab04;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 定义回调接口 */public interface TaskCallable<T> {    T callable(T t);}

便于接口的通用型，这里为回调接口定义了泛型。

定义工作后果数据的封装类

package io.binghe.concurrent.lab04;import java.io.Serializable;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 工作执行后果 */public class TaskResult implements Serializable {    private static final long serialVersionUID = 8678277072402730062L;    /**     * 工作状态     */    private Integer taskStatus;    /**     * 工作音讯     */    private String taskMessage;    /**     * 工作后果数据     */    private String taskResult;     //省略getter和setter办法    @Override    public String toString() {        return "TaskResult{" +                "taskStatus=" + taskStatus +                ", taskMessage='" + taskMessage + '\'' +                ", taskResult='" + taskResult + '\'' +                '}';    }}

创立回调接口的实现类

回调接口的实现类次要用来对工作的返回后果进行相应的业务解决，这里，为了不便演示，只是将后果数据返回。大家须要依据具体的业务场景来做相应的剖析和解决。

package io.binghe.concurrent.lab04;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 回调函数的实现类 */public class TaskHandler implements TaskCallable<TaskResult> {    @Overridepublic TaskResult callable(TaskResult taskResult) {//TODO 拿到后果数据后进一步解决    System.out.println(taskResult.toString());        return taskResult;    }}

创立工作的执行类

工作的执行类是具体执行工作的类，实现Runnable接口，在此类中定义一个回调接口类型的成员变量和一个String类型的工作参数（模仿工作的参数），并在构造方法中注入回调接口和工作参数。在run办法中执行工作，工作实现后将工作的后果数据封装成TaskResult对象，调用回调接口的办法将TaskResult对象传递到回调办法中。

package io.binghe.concurrent.lab04;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 工作执行类 */public class TaskExecutor implements Runnable{    private TaskCallable<TaskResult> taskCallable;    private String taskParameter;    public TaskExecutor(TaskCallable<TaskResult> taskCallable, String taskParameter){        this.taskCallable = taskCallable;        this.taskParameter = taskParameter;    }    @Override    public void run() {        //TODO 一系列业务逻辑,将后果数据封装成TaskResult对象并返回        TaskResult result = new TaskResult();        result.setTaskStatus(1);        result.setTaskMessage(this.taskParameter);        result.setTaskResult("异步回调胜利");        taskCallable.callable(result);    }}

到这里，整个大的框架算是实现了，接下来，就是测试看是否获取到异步工作的后果了。

异步工作测试类

package io.binghe.concurrent.lab04;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 测试回调 */public class TaskCallableTest {    public static void main(String[] args){        TaskCallable<TaskResult> taskCallable = new TaskHandler();        TaskExecutor taskExecutor = new TaskExecutor(taskCallable, "测试回调工作");        new Thread(taskExecutor).start();    }}

在测试类中，应用Thread类创立一个新的线程，并启动线程运行工作。运行程序最终的接口数据如下所示。

TaskResult{taskStatus=1, taskMessage='测试回调工作', taskResult='异步回调胜利'}

大家能够细细品味下这种获取异步后果的形式。这里，只是简略的应用了Thread类来创立并启动线程，也能够应用线程池的形式实现。大家可自行实现以线程池的形式通过回调接口获取异步后果。

2.有返回后果的异步模型

只管应用回调接口可能获取异步工作的后果，然而这种形式应用起来略显简单。在JDK中提供了能够间接返回异步后果的解决计划。最罕用的就是应用Future接口或者其实现类FutureTask来接管工作的返回后果。

应用Future接口获取异步后果

应用Future接口往往配合线程池来获取异步执行后果，如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab04;import java.util.concurrent.*;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 测试Future获取异步后果 */public class FutureTest {    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();        Future<String> future = executorService.submit(new Callable<String>() {            @Override            public String call() throws Exception {                return "测试Future获取异步后果";            }        });        System.out.println(future.get());        executorService.shutdown();    }}

运行后果如下所示。

测试Future获取异步后果

应用FutureTask类获取异步后果

FutureTask类既能够联合Thread类应用也能够联合线程池应用，接下来，就看下这两种应用形式。

联合Thread类的应用示例如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab04;import java.util.concurrent.*;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 测试FutureTask获取异步后果 */public class FutureTaskTest {    public static void main(String[] args)throws ExecutionException, InterruptedException{        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<String>() {            @Override            public String call() throws Exception {                return "测试FutureTask获取异步后果";            }        });        new Thread(futureTask).start();        System.out.println(futureTask.get());    }}

运行后果如下所示。

测试FutureTask获取异步后果
联合线程池的应用示例如下。

package io.binghe.concurrent.lab04;import java.util.concurrent.*;/** * @author binghe * @version 1.0.0 * @description 测试FutureTask获取异步后果 */public class FutureTaskTest {    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();        FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new Callable<String>() {            @Override            public String call() throws Exception {                return "测试FutureTask获取异步后果";            }        });        executorService.execute(futureTask);        System.out.println(futureTask.get());        executorService.shutdown();    }}

运行后果如下所示。

测试FutureTask获取异步后果
能够看到应用Future接口或者FutureTask类来获取异步后果比应用回调接口获取异步后果简略多了。留神：实现异步的形式很多，这里只是用多线程举例。

二、深度解析Future接口

1.Future接口

Future是JDK1.5新增的异步编程接口，其源代码如下所示。

package java.util.concurrent;public interface Future<V> {    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);    boolean isCancelled();    boolean isDone();    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;    V get(long timeout, TimeUnit unit)        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;}

能够看到，在Future接口中，总共定义了5个形象办法。接下来，就别离介绍下这5个办法的含意。

cancel(boolean)
勾销工作的执行，接管一个boolean类型的参数，胜利勾销工作，则返回true，否则返回false。当工作曾经实现，曾经完结或者因其余起因不能取消时，办法会返回false，示意工作勾销失败。当工作未启动调用了此办法，并且后果返回true（勾销胜利），则当前任务不再运行。如果工作曾经启动，会依据以后传递的boolean类型的参数来决定是否中断以后运行的线程来勾销以后运行的工作。

isCancelled()

判断工作在实现之前是否被勾销，如果在工作实现之前被勾销，则返回true；否则，返回false。

这里须要留神一个细节：只有工作未启动，或者在实现之前被勾销，才会返回true，示意工作曾经被胜利勾销。其余状况都会返回false。

isDone()

判断工作是否曾经实现，如果工作失常完结、抛出异样退出、被勾销，都会返回true，示意工作曾经实现。

这里须要留神一个细节：只有工作未启动，或者在实现之前被勾销，才会返回true，示意工作曾经被胜利勾销。其余状况都会返回false。

isDone()

判断工作是否曾经实现，如果工作失常完结、抛出异样退出、被勾销，都会返回true，示意工作曾经实现。

get()

当工作实现时，间接返回工作的后果数据；当工作未实现时，期待工作实现并返回工作的后果数据。

get(long, TimeUnit)

当工作实现时，间接返回工作的后果数据；当工作未实现时，期待工作实现，并设置了超时等待时间。在超时工夫内工作实现，则返回后果；否则，抛出TimeoutException异样。

2.RunnableFuture接口

Future接口有一个重要的子接口，那就是RunnableFuture接口，RunnableFuture接口岂但继承了Future接口，而且继承了java.lang.Runnable接口，其源代码如下所示。

package java.util.concurrent;public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {    void run();}

这里，问一下，RunnableFuture接口中有几个形象办法？想好了再说！哈哈哈。。。

这个接口比较简单run()办法就是运行工作时调用的办法。

3.FutureTask类

FutureTask类是RunnableFuture接口的一个十分重要的实现类，它实现了RunnableFuture接口、Future接口和Runnable接口的所有办法。FutureTask类的源代码比拟多，这个就不粘贴了，大家自行到java.util.concurrent下查看。

（1）FutureTask类中的变量与常量

在FutureTask类中首先定义了一个状态变量state，这个变量应用了volatile关键字润饰，这里，大家只须要晓得volatile关键字通过内存屏障和禁止重排序优化来实现线程平安，后续会独自深度剖析volatile关键字是如何保障线程平安的。紧接着，定义了几个工作运行时的状态常量，如下所示。

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;

其中，代码正文中给出了几个可能的状态变更流程，如下所示。

NEW -> COMPLETING -> NORMALNEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONALNEW -> CANCELLEDNEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED

接下来，定义了其余几个成员变量，如下所示。

private Callable<V> callable;private Object outcome; private volatile Thread runner;private volatile WaitNode waiters;

又看到咱们所相熟的Callable接口了，Callable接口那必定就是用来调用call()办法执行具体任务了。

outcome：Object类型，示意通过get()办法获取到的后果数据或者异样信息。
runner：运行Callable的线程，运行期间会应用CAS保障线程平安，这里大家只须要晓得CAS是Java保障线程平安的一种形式，后续文章中会深度剖析CAS如何保障线程平安。
waiters：WaitNode类型的变量，示意期待线程的堆栈，在FutureTask的实现中，会通过CAS联合此堆栈替换工作的运行状态。

看一下WaitNode类的定义，如下所示。

static final class WaitNode {    volatile Thread thread;    volatile WaitNode next;    WaitNode() { thread = Thread.currentThread(); }}

能够看到，WaitNode类是FutureTask类的动态外部类，类中定义了一个Thread成员变量和指向下一个WaitNode节点的援用。其中通过构造方法将thread变量设置为以后线程。

（2）构造方法

接下来，是FutureTask的两个构造方法，比较简单，如下所示。

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

（3）是否勾销与实现办法

持续向下看源码，看到一个工作是否勾销的办法，和一个工作是否实现的办法，如下所示。

public boolean isCancelled() {    return state >= CANCELLED;}public boolean isDone() {    return state != NEW;}

这两办法中，都是通过判断工作的状态来断定工作是否已勾销和已实现的。为啥会这样判断呢？再次查看FutureTask类中定义的状态常量发现，其常量的定义是有法则的，并不是随便定义的。其中，大于或者等于CANCELLED的常量为CANCELLED、INTERRUPTING和INTERRUPTED，这三个状态均能够示意线程曾经被勾销。当状态不等于NEW时，能够示意工作曾经实现。

通过这里，大家能够学到一点：当前在编码过程中，要依照法则来定义本人应用的状态，尤其是波及到业务中有频繁的状态变更的操作，有法则的状态可使业务解决变得事倍功半，这也是通过看他人的源码设计可能学到的，这里，倡议大家还是多看他人写的优良的开源框架的源码。

（4）勾销办法

咱们持续向下看源码，接下来，看到的是cancel(boolean)办法，如下所示。

public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {    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;}

接下来，拆解cancel(boolean)办法。在cancel(boolean)办法中，首先判断工作的状态和CAS的操作后果，如果工作的状态不等于NEW或者CAS的操作返回false，则间接返回false，示意工作勾销失败。如下所示。

if (!(state == NEW &&      UNSAFE.compareAndSwapInt(this, stateOffset, NEW,          mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))    return false;

接下来，在try代码块中，首先判断是否能够中断当前任务所在的线程来勾销工作的运行。如果能够中断当前任务所在的线程，则以一个Thread长期变量来指向运行工作的线程，当指向的变量不为空时，调用线程对象的interrupt()办法来中断线程的运行，最初将线程标记为被中断的状态。如下所示。

try {    if (mayInterruptIfRunning) {        try {            Thread t = runner;            if (t != null)                t.interrupt();        } finally { // final state            UNSAFE.putOrderedInt(this, stateOffset, INTERRUPTED);        }    }}

这里，发现变更工作状态应用的是UNSAFE.putOrderedInt()办法，这个办法是个什么鬼呢？点进去看一下，如下所示。

public native void putOrderedInt(Object var1, long var2, int var4);

能够看到，又是一个本地办法，嘿嘿，这里先不论它，后续文章会详解这些办法的作用。

接下来，cancel(boolean)办法会进入finally代码块，如下所示。

finally {    finishCompletion();}

能够看到在finallly代码块中调用了finishCompletion()办法，顾名思义，finishCompletion()办法示意结束任务的运行，接下来看看它是如何实现的。点到finishCompletion()办法中看一下，如下所示。

private void finishCompletion() {    // assert state > COMPLETING;    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;        // to reduce footprint}

在finishCompletion()办法中，首先定义一个for循环，循环终止因子为waiters为null，在循环中，判断CAS操作是否胜利，如果胜利进行if条件中的逻辑。首先，定义一个for自旋循环，在自旋循环体中，唤醒WaitNode堆栈中的线程，使其运行实现。当WaitNode堆栈中的线程运行实现后，通过break退出外层for循环。接下来调用done()办法。done()办法又是个什么鬼呢？点进去看一下，如下所示。

protected void done() { }

能够看到，done()办法是一个空的办法体，交由子类来实现具体的业务逻辑。

当咱们的具体业务中，须要在勾销工作时，执行一些额定的业务逻辑，能够在子类中覆写done()办法的实现。

（5）get()办法

持续向下看FutureTask类的代码，FutureTask类中实现了两个get()办法，如下所示。

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

没参数的get()办法为当工作未运行实现时，会阻塞，直到返回工作后果。有参数的get()办法为当工作未运行实现，并且等待时间超出了超时工夫，会TimeoutException异样。

两个get()办法的次要逻辑差不多，一个没有超时设置，一个有超时设置，这里说一下次要逻辑。判断工作的以后状态是否小于或者等于COMPLETING，也就是说，工作是NEW状态或者COMPLETING，调用awaitDone()办法，看下awaitDone()办法的实现，如下所示。

private int awaitDone(boolean timed, long nanos)    throws InterruptedException {    final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;    WaitNode q = null;    boolean queued = false;    for (;;) {        if (Thread.interrupted()) {            removeWaiter(q);            throw new InterruptedException();        }        int s = state;        if (s > COMPLETING) {            if (q != null)                q.thread = null;            return s;        }        else if (s == COMPLETING) // cannot time out yet            Thread.yield();        else if (q == null)            q = new WaitNode();        else if (!queued)            queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset,                                                 q.next = waiters, q);        else if (timed) {            nanos = deadline - System.nanoTime();            if (nanos <= 0L) {                removeWaiter(q);                return state;            }            LockSupport.parkNanos(this, nanos);        }        else            LockSupport.park(this);    }}

接下来，拆解awaitDone()办法。在awaitDone()办法中，最重要的就是for自旋循环，在循环中首先判断以后线程是否被中断，如果曾经被中断，则调用removeWaiter()将以后线程从堆栈中移除，并且抛出InterruptedException异样，如下所示。

if (Thread.interrupted()) {    removeWaiter(q);    throw new InterruptedException();}

接下来，判断工作的以后状态是否实现，如果实现，并且堆栈句柄不为空，则将堆栈中的以后线程设置为空，返回当前任务的状态，如下所示。

int s = state;if (s > COMPLETING) {    if (q != null)        q.thread = null;    return s;}

当工作的状态为COMPLETING时，使以后线程让出CPU资源，如下所示。

else if (s == COMPLETING)    Thread.yield();

如果堆栈为空，则创立堆栈对象，如下所示。

else if (q == null)    q = new WaitNode();

如果queued变量为false，通过CAS操作为queued赋值，如果awaitDone()办法传递的timed参数为true，则计算超时工夫，当工夫已超时，则在堆栈中移除以后线程并返回工作状态，如下所示。如果未超时，则重置超时工夫，如下所示。

else if (!queued)    queued = UNSAFE.compareAndSwapObject(this, waitersOffset, q.next = waiters, q);else if (timed) {    nanos = deadline - System.nanoTime();    if (nanos <= 0L) {        removeWaiter(q);        return state;    }    LockSupport.parkNanos(this, nanos);}

如果不满足上述的所有条件，则将以后线程设置为期待状态，如下所示。

else    LockSupport.park(this);

接下来，回到get()办法中，当awaitDone()办法返回后果，或者工作的状态不满足条件时，都会调用report()办法，并将当前任务的状态传递到report()办法中，并返回后果，如下所示。

return report(s);
看来，这里还要看下report()办法啊，点进去看下report()办法的实现，如下所示。

private V report(int s) throws ExecutionException {    Object x = outcome;    if (s == NORMAL)        return (V)x;    if (s >= CANCELLED)        throw new CancellationException();    throw new ExecutionException((Throwable)x);}

能够看到，report()办法的实现比较简单，首先，将outcome数据赋值给x变量，接下来，次要是判断接管到的工作状态，如果状态为NORMAL，则将x强转为泛型类型返回；当工作的状态大于或者等于CANCELLED，也就是工作曾经勾销，则抛出CancellationException异样，其余状况则抛出ExecutionException异样。

至此，get()办法剖析实现。留神：肯定要了解get()办法的实现，因为get()办法是咱们应用Future接口和FutureTask类时，应用的比拟频繁的一个办法。

（6）set()办法与setException()办法

持续看FutureTask类的代码，接下来看到的是set()办法与setException()办法，如下所示。

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

通过源码能够看出，set()办法与setException()办法整体逻辑简直一样，只是在设置工作状态时一个将状态设置为NORMAL，一个将状态设置为EXCEPTIONAL。

至于finishCompletion()办法，后面曾经剖析过。

（7）run()办法与runAndReset()办法

接下来，就是run()办法了，run()办法的源代码如下所示。

public void run() {    if (state != NEW ||        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset,                                     null, Thread.currentThread()))        return;    try {        Callable<V> 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);    }}

能够这么说，只有应用了Future和FutureTask，就必然会调用run()办法来运行工作，把握run()办法的流程是十分有必要的。在run()办法中，如果以后状态不是NEW，或者CAS操作返回的后果为false，则间接返回，不再执行后续逻辑，如下所示。

if (state != NEW ||    !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset, null, Thread.currentThread()))    return;

接下来，在try代码块中，将成员变量callable赋值给一个长期变量c，判断长期变量不等于null，并且工作状态为NEW，则调用Callable接口的call()办法，并接管后果数据。并将ran变量设置为true。当程序抛出异样时，将接管后果的变量设置为null，ran变量设置为false，并且调用setException()办法将工作的状态设置为EXCEPTIONA。接下来，如果ran变量为true，则调用set()办法，如下所示。

try {    Callable<V> 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);    }}

接下来，程序会进入finally代码块中，如下所示。

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);}

这里，将runner设置为null，如果工作的以后状态大于或者等于INTERRUPTING，也就是线程被中断了。则调用handlePossibleCancellationInterrupt()办法，接下来，看下handlePossibleCancellationInterrupt()办法的实现。

private void handlePossibleCancellationInterrupt(int s) {    if (s == INTERRUPTING)        while (state == INTERRUPTING)            Thread.yield();}

能够看到，handlePossibleCancellationInterrupt()办法的实现比较简单，当工作的状态为INTERRUPTING时，应用while()循环，条件为当前任务状态为INTERRUPTING，将以后线程占用的CPU资源开释，也就是说，当工作运行实现后，开释线程所占用的资源。

runAndReset()办法的逻辑与run()差不多，只是runAndReset()办法会在finally代码块中将工作状态重置为NEW。runAndReset()办法的源代码如下所示，就不反复阐明了。

protected boolean runAndReset() {    if (state != NEW ||        !UNSAFE.compareAndSwapObject(this, runnerOffset, null, Thread.currentThread()))        return false;    boolean ran = false;    int s = state;    try {        Callable<V> c = callable;        if (c != null && s == NEW) {            try {                c.call(); // don't set result                ran = true;            } catch (Throwable ex) {                setException(ex);            }        }    } 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        s = state;        if (s >= INTERRUPTING)            handlePossibleCancellationInterrupt(s);    }    return ran && s == NEW;}

（8）removeWaiter()办法

removeWaiter()办法中次要是应用自旋循环的形式来移除WaitNode中的线程，比较简单，如下所示。

private void removeWaiter(WaitNode node) {    if (node != null) {        node.thread = null;        retry:        for (;;) {          // restart on removeWaiter race            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;        }    }}

最初，在FutureTask类的最初，有如下代码。

// Unsafe mechanicsprivate static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;private static final long stateOffset;private static final long runnerOffset;private static final long waitersOffset;static {    try {        UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();        Class<?> k = FutureTask.class;        stateOffset = UNSAFE.objectFieldOffset            (k.getDeclaredField("state"));        runnerOffset = UNSAFE.objectFieldOffset            (k.getDeclaredField("runner"));        waitersOffset = UNSAFE.objectFieldOffset            (k.getDeclaredField("waiters"));    } catch (Exception e) {        throw new Error(e);    }}

对于这些代码的作用，会在后续深度解析CAS文章中具体阐明，这里就不再探讨。

至此，对于Future接口和FutureTask类的源码就剖析完了。

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