创建线程的2种方式，一种是直接继承Thread，另外一种就是实现Runnable接口。这2种方式都有一个缺陷就是：在执行完任务之后无法获取执行结果。
如果需要获取执行结果，就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。
而自从Java 1.5开始，就提供了Callable和Future，通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。
一.Future
Future是一个接口，它定义了5个方法：
- boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
- boolean isCancelled();
- boolean isDone();
- V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
简单说明一下接口定义
- boolean cancel(boolean mayInterruptInRunning) 取消一个任务，并返回取消结果。参数表示是否中断线程。
- boolean isCancelled() 判断任务是否被取消
- Boolean isDone() 判断当前任务是否执行完毕，包括正常执行完毕、执行异常或者任务取消。
- V get() 获取任务执行结果，任务结束之前会阻塞。
- V get(long timeout, TimeUnit unit) 在指定时间内尝试获取执行结果。若超时则抛出超时异常
demo：
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class Demo {
/**
* Callalbe和Runnable的区别
*
* Runnable run方法是被线程调用的，在run方法是异步执行的
*
* Callable的call方法，不是异步执行的，是由Future的run方法调用的
*
*
*
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Callable<Integer> call = new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("正在计算结果...");
Thread.sleep(3000);
return 1;
}
};
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(call);
Thread thread = new Thread(task);
thread.start();
// do something
System.out.println(" 干点别的...");
Integer result = task.get();
System.out.println("拿到的结果为：" + result);
}
}
二.FutureTask实现原理
下面我们介绍一下FutureTask内部的一些实现机制
1 类继承结构
首先我们看一下FutureTask的继承结构：
FutureTask实现了RunnableFuture接口，而RunnableFuture继承了Runnable和Future，也就是说FutureTask既是Runnable，也是Future。
三.核心成员变量
FutureTask内部定义了以下变量，以及它们的含义如下
volatile int state:表示对象状态，volatile关键字保证了内存可见性。futureTask中定义了7种状态，代表了7种不同的执行状态
private static final int NEW = 0; //任务新建和执行中
private static final int COMPLETING = 1; //任务将要执行完毕
private static final int NORMAL = 2; //任务正常执行结束
private static final int EXCEPTIONAL = 3; //任务异常
private static final int CANCELLED = 4; //任务取消
private static final int INTERRUPTING = 5; //任务线程即将被中断
private static final int INTERRUPTED = 6; //任务线程已中断
- Callable callable:被提交的任务
- Object outcome:任务执行结果或者任务异常
- volatile Thread runner:执行任务的线程
- volatile WaitNode waiters：等待节点，关联等待线程
- long stateOffset:state字段的内存偏移量
- long runnerOffset：runner字段的内存偏移量
- long waitersOffset：waiters字段的内存偏移量
后三个字段是配合Unsafe类做CAS操作使用的。
FutureTask对象初始化时，在构造器中把state置为为NEW，之后状态的变更依据具体执行情况来定。
例如任务执行正常结束前，state会被设置成COMPLETING，代表任务即将完成，接下来很快就会被设置为NARMAL或者EXCEPTIONAL，这取决于调用Runnable中的call()方法是否抛出了异常。有异常则后者，反之前者。
任务提交后、任务结束前取消任务，那么有可能变为CANCELLED或者INTERRUPTED。在调用cancel方法时，如果传入false表示不中断线程，state会被置为CANCELLED，反之state先被变为INTERRUPTING，后变为INTERRUPTED。
总结下，FutureTask的状态流转过程，可以出现以下四种情况：
1. 任务正常执行并返回。 NEW -> COMPLETING -> NORMAL
2. 执行中出现异常。NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL
3. 任务执行过程中被取消，并且不响应中断。NEW -> CANCELLED
4.任务执行过程中被取消，并且响应中断。 NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED
