揭开Future的神秘面纱——任务取消
系列目录:
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使用案例
在之前写过的一篇随笔中已经提到了Future的应用场景和特性。(ExecutorService——<T> Future<T> submit(Callable<T> task))
我们先来回顾一下:
public class FutureCancelDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
Future<Target> future = exec.submit(new DemoTask());
TimeUnit.SECONDS.sleep(2); //给足时间让启动起来,但又不足以让其完成
future.cancel(true);
} } class Target { //任务目标 } class DemoTask implements Callable<Target> { //任务
private static int counter = 0;
private final int id = counter++; @Override
public Target call() throws Exception {
System.out.println(this+ " start...");
TimeUnit.SECONDS.sleep(5); //模拟任务运行需要的时间
System.out.println(this + " completed!");
return new Target();
} @Override
public String toString() {
return "Task[" + id + "]";
}
}
一般情况下,我们会在哪里用到Future对象呢?
就是当我们需要控制任务(Runnable/Callable对象)的时候,我们把任务提交给执行器(ExecutorService.submit()),并返回一个控制句柄(Future)。以便在未来的某个时刻检查任务执行状态、获取任务执行结果、以及在必要的时候取消任务等。
今天我们就来看看,Future是如何取消任务的。
任务取消做了什么
我们知道Future只是一个接口,它到底是如何实现任务取消的呢?
我们知道,把任务提交给执行器,执行器返回给我们一个Future。但是由于代码封装得很好,Future和ExecutorService都只是一个接口,我们只知道怎么用,却不知道其内部是如何实现的。如果要查看它到底是如何实现的就要追根溯源的查,直到找到最终的实现类。首先,我们的ExecutorService是用工厂类Executors获得的。就拿上述代码为例,我们获得了一个缓冲线程池ThreadPoolExecutor类型的对象,而ThreadPoolExecutor并没有重写submit方法,而是延用它父类的实现,而它父类便是AbstractExecutorSevice。这个类提供了ExecutorService接口最基本的底层实现。我们终于找到了submit方法的实现。
从这里我们可以看到,该方法以RunnableFuture作为返回值。且该值由newTaskFor方法生成。
然而这RunnableFuture,FutureTask,Future到底是何关系呢?
即RunnableFuture继承了Runnable及Future接口,表示一个可控制的任务。而FutureTask实现了这个接口。故Future的取消操作最终由这个FutureTask实现。
我们来看看它是如何实现取消操作(future.cancel())的。
由上我们知道,取消操作与一个变量mayInterruptIfRunning有很大关联。由以上代码可知,
mayInterruptIfRunning为true时
(1)设置任务状态为INTERRUPTING
(2)中断执行任务的线程
(3)若中断成功,设置任务状态为INTERRUPTED
(4)执行finishCompletion() => 此方法与等待线程有关。请看结果获取。
mayInterruptIfRunning为false时
(1)设置任务状态为CANCELLED
(2)执行finishCompletion() 同上
我们来看看cancel方法的定义。
说的就是,如果任务已经开始被线程执行,那么mayInterruptIfRunning决定的是,在任务执行过程中,要不要通过中断其执行线程来尝试打断任务。
任务取消≠任务不再运行
熟悉线程中断的都知道,它是一种协作机制,如果任务代码中没有对中断信号进行响应,那么程序就会继续执行下去。这是中断的情况,不中断自然肯定不能打断任务的执行。
那么问题就来了,这个取消操作到底有什么意义呢?
意义就是,如果任务已被标识为已取消,那么获取其结果的线程,就不需要等待其完成,抛出已取消异常。事实上任务其实还在跑。
通过一个例子加深一下印象:
public class FutureCancelDemo2 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); //缓冲线程池 Future<Target> future = exec.submit(new DemoTask());
TimeUnit.SECONDS.sleep(2); //给足时间让启动起来,但又不足以让其完成
boolean cancelResult1 = future.cancel(true); //true表示,如果已经运行,则中断 Future<Target> future2 = exec.submit(new DemoTask());
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
boolean cancelResult2 = future2.cancel(false); System.out.println("cancelResult1:" + cancelResult1);
System.out.println("cancelResult2:" + cancelResult2); try {
Target target = future2.get();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
} }
运行结果:
很明显,程序中,在任务2(Task[1])在其执行完成之前,已经被我们"取消"了。但是从控制台输出可知,它其实还在跑,并在完成的时候输出"Task[1] completed!"。然后我们尝试获取任务2(Task[1])的结果,发现其抛出了已取消异常。
cancel方法返回值的含义
一切都跟前面符合前面的说明,但是细心的朋友可能发现一件奇怪的事情。那就是为什么不管是cancel(false)还是cancel(true)返回值都是true?
我们来看看官方的定义:
也就是说,cancel的返回值如果是false,则情况有这几种:在此操作之前,任务已经完成,在这之前已经调用过一次cancel,其他原因导致无法取消。
其他任何情况都会返回true
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