Java线程池FutureTask实现原理详解

 更新时间:2018年02月06日 08:40:46   作者:那个天真的人  
这篇文章主要介绍了Java线程池FutureTask实现原理详解,小编觉得还是挺不错的,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下

前言

线程池可以并发执行多个任务,有些时候,我们可能想要跟踪任务的执行结果,甚至在一定时间内,如果任务没有执行完成,我们可能还想要取消任务的执行,为了支持这一特性,ThreadPoolExecutor提供了 FutureTask 用于追踪任务的执行和取消。本篇介绍FutureTask的实现原理。

类视图

为了更好的理解FutureTask的实现原理,这里先提供几个重要接口和类的结构,如下图所示:

RunnableAdapter

ThreadPoolExecutor提供了submit接口用于提交任务,submit支持Runnable和Callable两种不同的接口,为了提供统一的对外接口,jdk在内部把Runnable给包装成了一个Callable,这一切是通过RunnableAdapter这个适配器来实现的。如下为RunnableAdapter的源码:

static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {
    final Runnable task;
    final T result;
    RunnableAdapter(Runnable task, T result) {
      this.task = task;
      this.result = result;
    }
    public T call() {
      task.run();
      return result;
    }
  }

RunnableAdapter是Callable 的实现类,实现了call方法,而call方法仅仅是调用task.run(),然后return result,这样就能够确保在内部只需要统一处理Callable接口。

FutureTask实现原理

通过上一小节的了解,我们知道提交的Runnable任务在内部统一被转换为Callable任务。查看submit方法的返回值,为一个Future,实际上这个Futrue为FutureTask实例,通过此实例,调用get方法,可以阻塞当前线程,直到任务运行完毕,返回结果。

整个调用链条如下所示:

worker thread -> futureTask.run() -> callable.call() -> task.run()

如果提交的是Callable任务,则只有前面三个调用。

为了更好的展示整个流程,下面举例演示一遍执行流程。

1、 向线程池submit一个Callable任务(Runnable也会被转为Callable), 这时候Callable被传入一个FutureTask实例中,如下所示:

2、线程池使用一个线程,执行这个 FutureTask 任务,

线程执行任务过程比较简单,最终会调用Callable.call()或者是 Runnable.run()方法,然后得到一个结果,把结果存储在FutureTask实例的outcome属性中,同时把状态修改为NORMAL,表明任务已经执行完毕,可以获取结果了。

我们假设在执行 callable.call() 过程中有多个线程调用了 同个FutureTask实例的get方法,这时候,这些线程会被阻塞,存于一个栈中, 如下图所示:

线程1,2,3调用FutureTask.get方法,由于任务未执行结束,这时候,三个线程都将被阻塞休眠,FutureTask中有一个栈,用于存放等待线程,栈顶指针为 FutureTask.waiters引用,当任务执行完毕后,会迭代唤醒整个栈中的线程,这时候,各个线程都将被唤醒,并且可以顺利拿到任务的执行结果(执行结果存于 FutureTask.outcome)

FutureTask还支持任务的取消功能,这一切都是通过 FutureTask的state状态来协调多个线程的。

总结

FutureTask接口是一种实现机制,提供我们对任务的执行的跟踪以及控制,相比于线程池本身,比较简单,相信不难理解。

以上就是本文关于Java线程池FutureTask实现原理详解的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!

相关文章

  • Java多线程Thread类的使用详解

    Java多线程Thread类的使用详解

    这篇文章主要介绍了Java多线程Thread类的使用及注意事项,在java标准库中提供了一个Thread类来表示/操作线程,Thread类也可以视为是java标准库提供的API
    2022-12-12
  • 用java WebSocket做一个聊天室

    用java WebSocket做一个聊天室

    这篇文章主要为大家详细介绍了用java WebSocket做一个聊天室,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2016-10-10
  • 最新hadoop安装教程及hadoop的命令使用(亲测可用)

    最新hadoop安装教程及hadoop的命令使用(亲测可用)

    这篇文章主要介绍了最新hadoop安装教程(亲测可用),本文主要讲解了如何安装hadoop、使用hadoop的命令及遇到的问题解决,需要的朋友可以参考下
    2022-06-06
  • Nacos后台频繁打印get changedGroupKeys:[]的问题及解决

    Nacos后台频繁打印get changedGroupKeys:[]的问题及解决

    这篇文章主要介绍了Nacos后台频繁打印get changedGroupKeys:[]的问题及解决方案,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2024-01-01
  • 一文详解MVCC的执行原理

    一文详解MVCC的执行原理

    MVCC是一种并发控制机制,用于解决数据库并发访问中,数据一致性问题,它通过在读写操作期间保存多个数据版本,以提供并发事务间的隔离性,本文将和大家简单聊聊MVCC的执行原理,需要的朋友可以参考下
    2023-12-12
  • Java装饰器设计模式初探

    Java装饰器设计模式初探

    这篇文章主要为大家详细介绍了Java装饰器设计模式,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2016-09-09
  • SpringBoot配置发送Email的示例代码

    SpringBoot配置发送Email的示例代码

    本篇文章主要介绍了SpringBoot配置发送Email的示例代码,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-07-07
  • Java常用正则表达式验证类完整实例【邮箱、URL、IP、电话、身份证等】

    Java常用正则表达式验证类完整实例【邮箱、URL、IP、电话、身份证等】

    这篇文章主要介绍了Java常用正则表达式验证类,结合完整实例形式分析了Java针对邮箱、网址URL、IP地址、电话、身份证等正则验证相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
    2018-12-12
  • java实现哈夫曼压缩与解压缩的方法

    java实现哈夫曼压缩与解压缩的方法

    这篇文章主要介绍了java实现哈夫曼压缩与解压缩的方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2019-10-10
  • Mybatis-Plus中的MetaObjectHandler组件的使用

    Mybatis-Plus中的MetaObjectHandler组件的使用

    MetaObjectHandler是Mybatis-Plus中一个实用组件,专门用于自动处理实体对象中的特定字段,如创建时间、更新时间、创建人和修改人等,该接口允许开发者在不修改业务代码的情况下,实现自动填充功能,极大地简化了代码的复杂性,感兴趣的可以了解一下
    2024-10-10

最新评论